现在有巨型带羽毛的暴龙了... 对吧?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


经常阅读的读者可能已经注意到,我不太热衷于报道那些在全球博客圈中获得大量曝光的故事。因此,性感的恐龙新闻在这里基本上被忽略了。不过,有时我想我必须破例。也许我有义务这样做,因为 Tet Zoo 的观众包括比平均人数更多的恐龙专家(这意味着评论和讨论通常会非常深入;比网络上其他地方更深入)。此外,Tet Zoo 与许多其他报道中生代恐龙的网站不同,它吸引了许多虽然对动物学有了解,但不是中生代专家的读者,因此他们不一定像我(和其他恐龙研究人员)那样受到相同数量的“新恐龙”公告的轰炸。无论如何,废话少说...

今天,《自然》杂志的圣殿刊登了徐等人于 2012 年发表的华丽羽暴龙。它从三个保存完好的标本中得知,是来自中国辽宁省下白垩纪义县组的又一种带羽毛的兽脚亚目恐龙。但它不是驰龙科、早期鸟类或其他手盗龙类——它是一种巨型暴龙超科。


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也就是说,它是与霸王龙及其近亲属于同一主要的虚骨龙类兽脚亚目恐龙群体的成员,但不是暴龙科(高度变异的、短臂的、两指的暴龙超科进化支,包括霸王龙艾伯塔龙等)的成员。暴龙科主要体型庞大到非常庞大,但非暴龙科的暴龙超科通常体型较小到中等(1-4 米是一个非常近似的范围)。任何在 Twitter 上关注我的人都会知道,在最近几个月里,我把相当一部分时间花在思考和写作关于暴龙超科的事情上,而几乎没有做其他事情。

无论如何,作为一种非暴龙科的暴龙超科,华丽羽暴龙的典型特征是拥有三指手、比例较大的骨质鼻孔开口,以及相对于动物体型而言并非特别细长的远端后肢段(徐等人,2012 年)。诊断性(= 独有)特征包括吻部背中线存在独特的粗糙嵴,以及眶后骨上的骨质隆起。我们稍后会回到这些特征,因为它们有一些非常熟悉的地方。

羽毛!!羽毛!!

像往常一样,关于华丽羽暴龙的主要惊人之处已经被广泛讨论。我们早就知道(自从 2004 年发表奇异帝龙以来),至少一些暴龙超科拥有“第一阶段羽毛”(徐等人,2004 年)。也就是说,丝状表皮结构,似乎是进化为真正的、复杂的羽毛的进化前体,这些羽毛在虚骨龙类兽脚亚目恐龙的其他地方进化而来。华丽羽暴龙是另一种带羽毛/丝状的暴龙超科,但它引人注目之处在于它体型巨大——它大约 9 米长,这意味着这是第一个巨型带羽毛/丝状的暴龙超科。

正如徐等人(2012 年)指出的那样,还有其他巨型虚骨龙类恐龙也可能长有羽毛(例如:巨型窃蛋龙巨盗龙、镰刀龙镰刀龙,以及可能巨大的鸵鸟恐龙恐手龙),但华丽羽暴龙是第一个真正巨大的、实际上保存了这些结构的恐龙。如果这种羽毛存在于奇异帝龙华丽羽暴龙中,那么有理由认为,在系统发育上与这两种恐龙接近的暴龙超科也应该长有羽毛。我最了解的暴龙超科——脆弱始暴龙——因此被徐等人(2012 年)描绘成全身长满绒毛的样子。我可以接受这一点。

华丽羽暴龙的结构非常令人印象深刻,它们紧密地聚集在一起,长达 15 厘米。虽然三个华丽羽暴龙标本都没有保存完整的表皮覆盖层(如果你认为这很奇怪或可疑或其他什么,那就去看看一些腐烂的动物尸体),但它们的丝状结构与颈部、臀部区域、尾部和其他地方一起保存下来。因此,我完全有理由想象,这种覆盖层在身体的大部分区域是完整的。这些是披着羽毛外套的巨大、蓬松的暴龙——正是艺术家们多年来一直在绘画的东西。哼,愚蠢的艺术家。

如果你想知道,关于虚骨龙类兽脚亚目恐龙中存在的表皮结构实际上可能是腐烂的胶原纤维(是的,胶原纤维——我不是在开玩笑!!)的说法不太可能,而且从来没有可能是真的。

适应寒冷的暴龙?

经常阅读的读者可能知道,我(和其他人)已经说过一段时间,中生代地球并非许多人长期以来认为的全球温室。有证据表明,在侏罗纪和白垩纪的部分时期,大陆内部和两极地区气候凉爽(Barron & Washington 1982,Sloan & Barron 1990,Sellwood 等人 1994),海面温度与现代寒冷的北太平洋和大西洋相似(Van de Schootbrugge 等人 2000),一些研究人员认为,在侏罗纪晚期白垩纪早期存在冰川作用事件——没错,我说的是冰川作用事件(Dromart 等人 2003,McArthur 等人 2007)。

最近,汇编的数据表明,辽宁地区在早白垩世时期气候凉爽——平均气温约为 10 摄氏度(Amiot 等人 2011 年)。如果你坚持认为恐龙是鳞状的并且是“冷血”的,那么这种保温的大型兽脚亚目恐龙在凉爽气候中奔跑的想法肯定显得很愚蠢,但如果你无视先入为主的观念和偏见,我认为我们现在可以非常认真地对待保温、温血恐龙栖息在凉爽或寒冷栖息地的观点。

徐等人(2012 年)认为,华丽羽暴龙是“适应寒冷”的,而温暖气候下的暴龙超科是鳞状皮肤,并且没有以相同的方式保温。这可能是正确的,但值得指出的是,我们实际上对辽宁类群以外的暴龙超科的表皮覆盖层知之甚少。这里和那里提到了一些鳞状皮肤的斑块,但到目前为止,还没有实质性的证据。我赞同 Andrea Cau(和其他人)的观点,即“绒毛状”在主龙类中是一个渐变的过程,绒毛和羽毛主要(但并非完全)随着体型的增大而逐渐消失。这在 Andrea 的下图中有很好的说明:图中红色部分是更鳞状/绒毛较少的部分,而紫色部分是最绒毛状/羽毛状的部分(骨骼重建由 Greg Paul、Jaime Headden、Scott Hartman、Marco Auditore 和 Lukas Panzarin 制作)。要获得更清晰的版本,请点击此处访问 Theropoda。我不知道“featheryest”是不是一个词。

华丽羽暴龙是... 鲨齿龙科?

我必须承认,我对华丽羽暴龙的暴龙超科鉴定持怀疑态度。我审阅了这篇论文(对于那些不知道的人:我的博士论文是关于基础暴龙超科的),并立即注意到华丽羽暴龙在某些方面实际上类似于鲨齿龙科异特龙超科。那些了解兽脚亚目恐龙或记忆力非常好的人会记得 2010 年的轩然大波,当时来自西班牙下白垩纪岩石的鲨齿龙科 Concavenator 被描述出来(Ortega 等人,2010 年)。 Concavenator 是一块令人敬畏的化石,但真正保证它出现在顶级时尚杂志上的是声称其尺骨上的凸起是羽茎瘤同源物——也就是说,手臂上存在原始羽毛的证据。我当时对此持怀疑态度(“羽茎瘤同源物”在我看来像是肌间线上的凸起),现在仍然持怀疑态度。

无论如何,具有讽刺意味的是——考虑到它所谓的羽毛状—— Concavenator 应该在此处讨论中抬起头来,可以这么说。但我认为 Concavenator华丽羽暴龙 有些相似。这两种动物的头骨特别相似。两者都在每个鼻骨上都具有粗糙的背侧嵴,其侧表面装饰有一系列亚圆形(?气动)凹陷,两者在眶后骨上都具有圆形的后背侧隆起(可能在其侧表面带有凹陷),并且两者中,来自眶后杆的突起侵入了眼眶。

这些类群的其他元素也相似。 Concavenator 在表面上类似于暴龙超科,因为它在髂骨前叶上具有小的前背侧凹陷(华丽羽暴龙也存在),并且其坐骨的骨干似乎比耻骨的骨干更细长(华丽羽暴龙论文中指出这是暴龙超科的特征)。

虽然作者考虑到了华丽羽暴龙的鲨齿龙科样特征,并相应地修改了他们的系统发育分析,但他们仍然坚持认为它是暴龙超科。我同意华丽羽暴龙在许多特征上都类似于暴龙超科,但是,我不知道,我认为它需要包含在一个更大、更全面的数据集内。当我审阅论文时,我为什么不自己这样做呢?原因有几个。其中之一是——只要给定的提议不是致命的缺陷或漏洞百出——你就不能阻止作者提出他们自己喜欢的系统发育假设,即使你不同意它。我应该注意到,我在这里的建议只是一个建议,而不是彻底的挑战,我对自己是对的并没有那么自信。我只是持怀疑态度。

无论如何,这一切都不会阻止华丽羽暴龙成为一个令人敬畏的恐龙发现,它将在未来的出版物中获得大量关注。它也引发了很多问题。大多数证据表明,早白垩世的暴龙超科通常体型较小,并且在生态上“不如”同时代的大型蜥脚类和异特龙超科。如果华丽羽暴龙是暴龙超科,这是否表明情况更加复杂,大型暴龙超科与大型大型蜥脚类和/或异特龙超科在某些或许多地方共存?还是暴龙超科“控制”了其他类群不存在的地区(例如——更凉爽的地区?)?暴龙科是否比其他大型兽脚亚目恐龙谱系更适应凉爽/寒冷气候,这是否可能是暴龙超科成功的关键?我们在华丽羽暴龙中看到的颅骨隆起和鼻嵴是性选择特征吗?它们在不止一个个体中存在是否表明相互性选择?(Hone 等人,2012 年)。也许最有趣的是,未来是否会宣布更多大型、毛茸茸的恐龙?请下注。

关于此处提到的一些主题的先前 Tet Zoo 文章,请参见...

参考文献 - -

Amiot, R., Wang, X., Zhou, Z., Xiaolin Wang, X., Buffetaut, E., Lécuyer, C., Ding, Z., Fluteau, F., Hibino, T., Kusuhashi, N., Mo, J., Suteethorn, V., Yuanqing Wang, Y., Xu, X. & Zhang, F. 2011. 东亚恐龙的氧同位素揭示了异常寒冷的早白垩世气候。《美国国家科学院院刊》108, 5179-5183。

Barron, E. J. & Washington, W. M. 1982. 白垩纪气候:大气模拟与地质记录的比较。《古地理学、古气候学、古生态学》40, 103-133。

Benson, R. B. J., Barrett, P. M., Rich, T. H. & Vickers-Rich, P. 2010. 南方暴君爬行动物。《科学》327, 1613。

Dromart, G., Garcia, J.-P., Picard, S., Atrops, F., Lécuyer, C. & Sheppard, S,. M. F. 2003. 侏罗纪中晚期过渡时期的冰河时代?《地球与行星科学快报》213, 205-220。

Hone, D. W. E., Naish, D. & Cuthill, I. C. 2012. 相互性选择是否解释了翼龙和恐龙头部嵴的进化?《Lethaia45, 139-156

McArthur, J. M., Janssen, N. M. M., Reboulet, S., Leng, M. J., Thirlwall, M. F. & van de Schootbrugge B. 2007. 古温度、极地冰量和同位素地层学(Mg/Ca、d18O、d13C、87Sr/86Sr):早白垩世(贝里亚纪、瓦蓝吟期、豪特里维期)。《古地理学、古气候学、古生态学》248, 391-430。

Ortega, F., Escaso, F. & Sanz, J. L. 2010. 来自西班牙下白垩纪的奇异的、驼背的鲨齿龙科(兽脚亚目恐龙)。《自然》467, 203-206。

Sellwood, B. W., Price, G. D. & Valdes, P. J. 1994. 对白垩纪温度的更冷估计。《自然》370, 453-455。

Sloan, L. C. & Barron, E. J. 1990. 地球历史上的温和气候。《地质学》18, 489-492。

Van de Schootbrugge, B., Föllmi, K. B., Bulot, L. G. & Burns, S. J. 2000. 早白垩世(瓦蓝吟期-豪特里维期)期间的古海洋学变化:来自氧和碳稳定同位素的证据。《地球与行星科学快报》181, 15-31。

Xu, X., Norell, M., Kuang, X., Wang, X., Zhao, Q., & Jia, C. (2004). 来自中国的基干暴龙超科以及暴龙超科中原始羽毛的证据。《自然》,431 (7009), 680-684 DOI: 10.1038/nature02855

- ., Wang, K., Zhang, K., Ma, Q., Xing, L., Sullivan, C., Hu, D., Cheng, S. & Wang, S. 2012. 来自中国下白垩纪的巨型带羽毛的恐龙。《自然》484, 92-95。

Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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