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【科技日报】水生恐龍到底存不存在?

發表日期:2019-04-12來源:放大 縮小

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  史前生物 

  實習記者 代小佩

  在恐龍进化史上,最大的谜团之一是:到底有没有水生恐龍?虽然我们知道鱼龙、蛇颈龙和沧龙都生活在水中,但根据它们在进化树上的位置,严格说来都不属于恐龍,只能算恐龍的近亲。那么为什么水生恐龍如此罕见呢? 

  棘龙是非典型水生恐龍? 

  其实在所发现的恐龍化石中,也不是完全没有在水中生活的恐龍。

  1912年,人们在埃及发现了兽脚亚目恐龍的一种——棘龙的化石,它生活在距今大约1.1亿至9350万年的白垩纪时期。

  据科学家们公布的早期数据显示,棘龙体长为12.6米至18米,重量为7吨至20.9吨。近年来,更完整的标本支持了早期研究,科学家们发现棘龙可以长到15米至15.6米的长度。不过最新数据估测其重量为6.4吨至7.2吨。与大多数恐龍不同,棘龙背部长着一些独特的刺,形成了帆状结构。公开资料显示,棘龙背部的刺至少有1.65米长。棘龙的刺是其椎骨的延伸,研究者认为这能帮助棘龙调节体温或显示其独特魅力。

  “将棘龙跟鳄鱼对比后,人们认为,棘龙有可能是水生的。”中國科學院古脊椎与古人类研究所古生动物学家徐星接受科技日报记者采访时表示,根据棘龙的头骨形态,人们发现棘龙的头骨长而窄,类似于现代鳄鱼的头骨。具体表现在,嘴巴较细长,牙齿的方向和大小有助于其抓住鱼并将猎物固定在嘴中。

  此外,通過對個別棘龍的化石進行分析,有科學家發現棘龍的胃容物中有魚鱗殘留物。“這說明棘龍吃水裏的生物,據此可推測,棘龍或許生活在岸邊或水中。”徐星表示,表明棘龍生活在水中的另一個證據是,有研究發現,棘龍骨骼中的同位素組成跟水生動物比較接近。

  不過,徐星強調,還沒有非常確鑿的證據表明棘龍一定生活在水中。“因爲棘龍沒有像海獅或海豹等水生動物那樣的鳍狀結構。這說明棘龍不能完全生活在水中,並不是典型的水生動物。”他表示,根據現有的發現,棘龍究竟是長時間生活在水中還是岸邊,還不好判斷。

  “根据棘龙的牙齿和头骨,人们认为棘龙主要以吃鱼为生,但棘龙只是一类食性比较特殊的恐龍,而且一般来说,棘龙只是下水捕食,然后还会回到陆地生活。所以,不能据此提出‘水生恐龍’的概念。”中国地质大学(北京)副教授邢立达表示。

  恐龍原本就是水生动物? 

  也有科学家认为,恐龍原本就是水生动物。这一说法,源于一个困惑:恐龍的细腿如何撑起它庞大的身躯?英国剑桥大学细胞生物学家布赖恩·福德曾试图提供解释:恐龍主要生活在水中,靠浮力支撑身躯。他表示,恐龍大部分时间在湖中游走,尾巴提供助力,足迹印进淤泥。

  按照福德的说法,可以解释考古学家为何经常挖到恐龍的脚印,却鲜有恐龍尾部的痕迹。对比大象、犀牛等现代大型动物,恐龍的腿很细小,尾巴却肥硕。

  “认为恐龍在水中生活,一切就变得合理。”福德说,“恐龍用水支撑体重,浮起尾巴,调节体温,获取食物。”

  不过,伦敦自然历史博物馆古生物学家保罗·巴雷特认为,这种说法没有道理。他表示,已有研究人员借助承载结构工程学原理证明,恐龍腿部肌肉的力量足够支撑其身躯在陆地上轻松行走。而且,恐龍在水中会呼吸困难,行走缓慢。“它们可能生活在靠近水的地方,有时候下水凉快一下,但我不接受它们生活在水中的理论。”保罗说。

  2007年,科学家在西班牙东北部的卡梅罗斯盆地发现了恐龍用爪子在水底划出的痕迹,这成为“恐龍会游泳”的确凿证据。2011年,中美古生物学者在河北赤城县发现了一批奇怪的只有趾痕、没有脚后跟的足迹。专家认为,这是恐龍戏水的铁证——造迹者下水后,在湖底留下爪子的刮痕,随着湖泊深度增加,它们脚部所能接触到的水底越来越少,足迹逐渐变弱,3个趾头也不能完整留存。

  完全水生的恐龍不存在? 

  尽管有证据显示有些恐龍生活在水中,邢立达依然反对提出“水生恐龍”这个概念。“‘水生恐龍’只是最近几年提出的一个假设,但是它极其容易包括海龙类、沧龙、蛇颈龙等,混淆概念。”

  徐星也告诉记者:“根据现有研究,没有纯水生的恐龍。只能说有些证据显示,有恐龍在水中生活一段时间。蛇颈龙、鱼龙或者海狮、海豹的四肢会发生高度变化以适应完全在水中的生活,但目前没有证据表明存在这类恐龍。”

  从严格意义上来讲,的确没有发现真正的水生恐龍。徐星认为,有两种可能性,一是恐龍在它生存的时代确实没有优先占领水生态位,当时的水环境可能被鳄鱼等其它水生动物占领;二是也许确实存在水生恐龍,但它们没有成为主流物种,这类恐龍的化石没有保存下来或尚未被发现。

  “近几年,随着野外考察的不断深入,人们发现了越来越多奇奇怪怪的恐龍。现在的化石记录还没有完全揭示恐龍的多样性。”徐星表示,原来的化石记录是有欠缺的,有的欠缺也许可以弥补,有的欠缺或许永远存在。

  研究恐龍甚至争论恐龍水生还是陆生有何意义呢?

  “首先,它能证明一些进化现象。物种永远处在变化中,比如由大变小,由陆地变到空中。科学家们则希望揭示变化的规律。”徐星表示,现在的生态系统被称作鸟语花香的世界,以美丽的鸟类和开花植物为特征,而这一生态系统是从恐龍占据主导地位的中生代生态系统演化而来的,我们需要大量数据和化石记录来揭示这一演化过程。

  同時,科學家還要揭示哪些因素影響著生命的演化,是基因還是環境等。“搞清楚萬物演化的規律,對人類了解自己的生命也很重要。”徐星表示。

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   这种恐龍也会在水中游泳、捕食 

  2017年底,意大利等国的科研团队在蒙古的白垩纪后期地层中发现了一种新的恐龍化石,形态大致呈水鸟状。这一恐龍新物种被命名为埃氏哈兹卡盗龙,俗称“鸭恐龍”。“鸭恐龍”的脖颈长而弯曲,前肢呈鳍状,可以像鸭子一般在陆地上行走,也能用前肢游泳。它们还长着许多适合用于吃鱼的细小牙齿。“鸭恐龍”的另一个特点是它的喙和上颌有很多小孔,曾充满神经末梢,这样的嘴和一些水禽的喙有类似结构。这说明,“鸭恐龍”或许在水中或河湖底部捕食。 

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