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“河中怪兽”棘龙的谜团因新发现的牙齿化石更加明确

摩洛哥出土的突破性发现为棘龙大部分时间生活在水中的论述提供了新证据。现在又有一篇新研究发现古老的河川沉积层中存在大量棘龙牙齿──指向它们在史前河川中泅泳甚至狩猎

摩洛哥出土的突破性发现为棘龙大部分时间生活在水中的论述提供了新证据。现在又有一篇新研究发现古老的河川沉积层中存在大量棘龙牙齿──指向它们在史前河川中泅泳甚至狩猎的生活方式。 MODELING: DAVIDE BONADONNA AND FABIO MANUCCI; ANIMATION AND TEXTURING: FABIO MANUCCI; COLOR DESIGN: DAVIDE BONADONNA, DI.MA. DINO MAKERS SCIENTIFIC SUPERVISION; SIMONE MAGANUCO AND MARCO AUDITORE; RECONSTRUCTION BASED ON: NIZAR IBRAHIM AND OTHERS, NATURE, 2020.

(蜘蛛网eeook.com报道)据美国国家地理(撰文:MICHAEL GRESHKO 编译:石颐珊):摩洛哥沙漠中的新发现显示,棘龙这种巨型掠食者的大部分时间都待在水中。

超过9500万年前,一个庞大的河川系统奔流过现今摩洛哥境内的撒哈拉沙漠。掠食性的棘龙(Spinosaurus)──这种学界已知最奇特的河中怪兽之一──便以此处为家。这种巨兽成年可达15公尺长、7公吨重,身长比成年霸王龙(Tyrannosaurus rex)还长,长长的吻部像鳄鱼一样林立着锥状利齿。

最近,探究这些古老沉积层的古生物学家在摩洛哥东南部的两处遗迹找到大批棘龙牙齿。其中一处骨层(bone bed)的牙齿之多,数量约是其他恐龙的150倍。由于这些岩石由河川沉积物形成,这项发现意味着棘龙的牙齿掉落在水中的频率远比生活在该区域的其他恐龙更高,并进一步支持这种动物是独特水栖杀手的主张。

「棘龙牙齿的量这么大,这种动物很可能主要生活在河中而非岸边。」研究第一作者汤玛斯.比弗(Thomas Beevor)在一篇新闻稿中陈述,他是英国朴茨茅斯大学的研究生。

这篇最近刚发表在《白垩纪研究》(Cretaceous Research)期刊上的新论文立基在早先论述棘龙为游泳健将的研究上。 2010年一篇化学研究的初步证据显示,如同现今的鳄鱼或河马,棘龙和它的同类花费相当高比例的时间待在水中。而出版于2020年与2014年的摩洛哥棘龙骨骸研究也发现了一些与其他善泳动物相符的特征,包括可能有助于它们在水中推进的桨状尾部。

「研究骨头的时候,很难了解这些动物实际上如何与所处的生态系统互动,」古生物学家兼耶鲁大学博士候选人马提欧.费布里(Matteo Fabbri)说,他是2020年与2014年两篇骨骸研究的共同作者,并未参与新研究。 「这篇研究之所以重要是因为它直接检视了生态系统。」

尾巴的故事

棘龙是目前已知最不寻常的恐龙之一:一种吻部到尾巴比成年霸王龙还长的掠食者,背上还长有高约180公分的棘帆。

棘龙于1910年代于埃及出土,这种动物的第一副已知化石在二战的一次空袭中摧毁,使得古生物学家极难厘清这种生物的解剖构造。

在往后数十年间,古生物学家在世界各地都找到了棘龙的姊妹物种,分布地点包括亚洲、南美洲、欧洲,与非洲其他地区。它们鳄鱼般的头骨暗示着能够咬住如鱼类这种快速猎物的能力。除此之外,一只于1983年出土的棘龙科(Spinosauridae)化石被发现胸廓中保存了鱼鳞——这项证据指向,但并未证明这只掠食者会像翼龙或其他小型恐龙一样吃鱼。

在这些发现的往后数十年间,棘龙科成员因其独特的「似鳄」解剖构造而出众。即便如此,神秘的棘龙在这群怪异的恐龙中依然独树一格。

2014年,由国家地理探险家兼新研究共同作者的尼札.伊布拉希姆(Nizar Ibrahim)带领的研究团队宣布摩洛哥一处遗迹保存了一具意外完整的棘龙骨骸。从这副新化石能看出它的后肢在与前肢对照下显得特别短,而且就像现代河马和企鹅一样,它的骨壁显著地又厚又密实。这些适应特征都指向半水栖的生活型态。

今年4月,伊布拉希姆的团队宣布发现了第一条棘龙的化石尾巴,棘龙作为「河中怪兽」的证据于是浮上台面。棘龙的尾巴和它每一种亲戚都不相像,而是像一柄船桨。初步的机械模拟测试显示这条尾巴的结构比其他旱鸭子恐龙亲戚的尾巴更能有效率地让棘龙在水中推进。

牙齿宝藏

为了进一步检视棘龙和水的连结,伊布拉希姆和同事们于2019年10月至11月间仔细搜查过摩洛哥东南部塔达村(Tarda)附近的两处遗迹。这些岩石属于卡玛卡玛岩层(Kem Kem Formation),是一片240公里长的陡崖,其中岩石由9500万至1亿年前的远古河川系统所形成。

虽然研究卡玛卡玛岩层的学者们希冀能幸运地找到完整的骨骸,但由于古代河川中的波涛紊乱,完美的化石在此地极其稀有。几乎所有在卡玛卡玛岩层出土的化石都是孤单的骨头碎片或恐龙在换牙时落下的牙齿(这点也如同现代鳄鱼)。

两处遗迹也都已经被当地人开采过了。当地人采集化石出售给出口商、批发商、收藏家和研究人员,摩洛哥东南部有上千人参与这样的小规模手工矿业。

第一处遗址在研究人员抵达以前就已经被弃置,但是其中依然有充满牙齿与骨头的大块砂岩,数量多到让研究人员于2019年取出926块化石。不到1.6公里外的第二处遗址依然是个活跃的化石矿场。为了取得涵盖遗址全貌的样本,研究共同作者,英国朴茨茅斯大学古生物学家大卫.马提尔(David Martill)向一名采矿人购买了1261片他从此地挖出的化石。

第一处遗址找出的化石牙齿中有将近一半──占遗址总化石量的六分之一──是棘龙的牙齿。第二个遗址中每五个化石牙齿就有超过两个属于棘龙。总体来说,第二处遗址的脊椎动物化石中有将近三分之一是棘龙牙齿,这是极不寻常的比例。 「我们未曾听闻还有其他地点曾经在含化石的岩石中找到这么大量的恐龙牙齿,」马提尔在一篇声明中如此说道。

在两处遗址出土的第二常见「牙齿」其实根本不是牙齿;它们是排列在远古帆巨鳐(Onchopristis)吻部上,高度特化而貌似牙齿的鳞片。棘龙以外的其他恐龙牙齿则几乎没有出现。

强大的泳者

学者们承认,除了他们所想的善泳棘龙外,还有另一种可能:棘龙可能不是老练的泳者,而是像现生鹭科鸟类一样在水边或浅水处捕鱼,然后牙齿在此脱落掉入水中。然而科学家解释涉禽通常有比例上特别修长的后肢,而摩洛哥棘龙的后肢却特别短。

「这些后肢的比例不仅和涉水动物不相符,它们也显示棘龙对涉水生活型态的适应能力比(几乎)任何非鸟类兽脚类(non-avian theropod)都还要差。」研究作者群写道。相对地,他们论证道更可行的解释,即棘龙是卡玛卡玛河川中的活跃泳者,并在悠游水中捕鱼的同时换牙。

卡玛卡玛岩层肯定还会出土更多化石,而这些牙齿绝不会是迷惑人心的棘龙所传达出的最后话语。不过至少目前为止的资料符合一幅遥远过去的撩人景象:一只巨大的似鳄恐龙游过现已成撒哈拉沙漠的壮阔河川。

费布里称这篇新研究的发现相当讨喜:为花费数十年成形的论述提供更多证据,即棘龙是栖息在水里的河中怪兽。 「科学会持续自我修正,」他说:「但能听到好消息以证实我们是对的,这还是很棒!」




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