棘龍會游泳再添實錘 但水生動物身份仍然存疑

記者 陸成寬

2020年06月17日11:40  來源:科技日報
 
原標題:棘龍會游泳再添實錘 但水生動物身份仍然存疑

提起肉食性恐龍,人們馬上會想到白堊紀末期的霸王龍。這個體型碩大、行動敏捷的家伙一直被認為是個嗜血狂魔。然而,在霸王龍出現之前,還有一個塊頭更大的食肉恐龍,一直被人們認為,在“殺傷力”方面可以坐上肉食性恐龍的頭把交椅。它就是棘龍。

近日,古生物學家尼扎爾·易卜拉欣在《自然》雜志上發表的研究稱,食肉的棘龍長著一個像船槳一樣的大尾巴,能夠在水中游泳並捕食。這項研究打破了“大型恐龍隻在陸上生活”的觀點。

棘龍究竟是怎樣一種生物?棘龍和霸王龍究竟誰更厲害?這些謎題一直困擾著古生物學家。

究竟長啥樣 研究不斷刷新認知

“棘龍是一種巨型獸腳類食肉恐龍,生存於白堊紀中期,約1.1億年前至9400萬年前。”中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副所長徐星表示,根據已有化石推測,棘龍龐大的身軀足以力壓群雄,成為目前人類已知的最大肉食性恐龍。科學家通過化石發現,棘龍背部有一個很大的背帆,因此將其命名為棘龍。

1912年,德國古生物學家恩斯特·斯特莫在埃及首次發現棘龍骨骼化石,並於1915年首度發表相關研究成果:這些骨骼包括1個不完整的下頜骨、2節頸椎和7節長著非常長的神經棘的背椎。

對於棘龍究竟長什麼樣,可以說很長時間都是個謎。“在最初的論文裡,斯特莫對這個大家伙真正的樣貌也非常懷疑,因此除了骨骼描述以及精美的骨骼圖片外,並沒有給出太多生態復原相關的說明。”中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士生廖俊棋說。

1936年,斯特莫給出了第一個棘龍的復原形象。這個棘龍的復原形象除了背部神經棘連接的背帆,與其它獸腳類恐龍並沒有什麼明顯的區別。

由於當時缺乏棘龍上頜骨及四肢骨骼,這個復原主要是參考了如異特龍、暴龍等大型肉食性恐龍﹔再加上當年流行把二足站立的恐龍復原成袋鼠站姿,因此復原圖和現在認識的棘龍有很大的差異。

2014年,易卜拉欣的研究顯示:棘龍的身體較為細長,和鱷魚一樣有著粗短的后肢,同時它的腳趾分散,說明腳趾之間可能有蹼。最新研究又揭示,棘龍有個船槳一樣的尾巴。

可以說,隨著研究的逐漸深入,我們對棘龍長相的認識也越來越清晰,越來越准確。

誰是恐龍界“大BOSS” 爭議還很多

“除了在天空飛翔的飛鳥類恐龍以及某些有爭議的小型恐龍以外,中大型的恐龍並沒有發現水生的分支,因此最初科學家理所當然地認為,棘龍是陸生動物。”徐星說,更重要的是,以前並沒有發現棘龍的身體結構適合游泳。

2001年,棘龍正式進入大眾視野。那一年,可以說是棘龍的成名年。在科幻電影《侏羅紀公園3》中,人工克隆的棘龍大顯神威,打敗了前兩部的“大BOSS”霸王龍。從此,人們有了個疑問:棘龍和霸王龍到底誰才是陸地的霸主?

事實上,棘龍到底能不能殺死霸王龍還有很多爭議。棘龍是最大的肉食性恐龍,比霸王龍還要大。一般而言,霸王龍的身長在12米左右,而棘龍的身長卻可以達到15米。

許多人都對電影中的霸王龍形象印象深刻。它們前肢短小,后肢粗壯有力,主要用后肢行走。與霸王龍的形象不同,2014年,易卜拉欣團隊就提出棘龍有許多適應水生的身體特征,比如身體較為細長,后肢比較粗短,前肢和后肢的長度差不多,它既可能像霸王龍那樣用后肢行走,也可能前后肢並用。

棘龍的一些骨骼結構証明,它是吃魚的一種恐龍。比如它的牙齒是圓錐狀,這種牙齒結構更適合捕魚。相比之下,霸王龍以植食性恐龍為食,它的牙齒是倒勾型,像切牛排的刀一樣,上面有許多鋸齒,這種牙齒結構更適合捕捉並撕裂食物。與此同時,棘龍的嘴巴是細長型的,有點兒像現在的鱷魚嘴﹔而霸王龍的嘴巴比較粗大,咬合力驚人。從咬合力上看,霸王龍的咬合力要更強一些。棘龍的身體構造更適合吃魚。

更重要的是,棘龍生活的時代要比霸王龍早很多,它倆沒有一決高下的可能。徐星說,雖然它倆都生活在白堊紀,但棘龍生活在白堊紀的中期,而霸王龍卻生活在白堊紀末期。除了生活的時代不同,棘龍和霸王龍的分布位置也不一樣。

是否為水生動物 專家“吵”了很久

事實上,很早就有証據表明棘龍能夠捕魚。棘龍的近親分布在世界各地,比如重爪龍,此前科學家就已經在英國重爪龍肚子裡發現魚類鱗片的化石。

雖然這是一個証明棘龍類以魚為食的直接証據,但是仍有學者認為棘龍可能像一些熊一樣,雖然會捕魚,但仍然是陸生動物。因此,棘龍到底是在水中邊游泳邊捕魚,還是隻在陸上抓魚,一直是個比較大的爭議。

由於陸生動物與水生動物體內的同位素不同,因此也有學者利用同位素來研究棘龍到底是陸生還是水生。研究最終証明棘龍體內的同位素更接近水生動物。

2014年易卜拉欣的研究進一步揭示了棘龍身體特征。這些特征顯示棘龍應該是半水生的恐龍。

“但這篇論文發表后受到許多同行的質疑。有些聲音認為這些骨骼並不來自同一個體,它們可能來自不同的個體,比如,如果成年棘龍的身體加上幼年棘龍的腳,這樣看起來棘龍的前后肢也會短﹔另外,也有些人質疑2014年研究的只是棘龍的近親,並沒有足夠証據顯示它就是棘龍。”廖俊棋說,因此易卜拉欣和長腿陸生棘龍派的爭論並未停止。

為了找到更有力的証據來証明自己水生棘龍的觀點,2018年,易卜拉欣再次回到摩洛哥發掘恐龍化石。這次發掘帶來了驚人的發現,易卜拉欣的團隊在當地找到了棘龍的腳爪和大量保存完好的尾椎。這批骨骼與2014年發現的相比沒有重復,很可能屬於同一隻恐龍,因此可以排除之前對於這些骨骼來自不同恐龍個體的質疑。另外,本次發現的尾椎和此前發表的棘龍尾椎幾乎相同,因此也可以証明本次找到的化石就是棘龍“本尊”,不是其他近親種類。

“雖然最新的研究証明了棘龍可以在水中邊游泳邊捕魚。但是目前並沒有確切的証據証明棘龍完全水生。我覺得棘龍更像是半水生動物,它跟鱷魚類似,是一種水陸兩棲的動物,既可以在水中生活,也可以在陸上生活。”廖俊棋說。

(責編:任志慧、鄧楠)