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科学家探讨被幼年霸王龙吃掉是什么体验?答案是可能跟被鬣狗吃掉感觉差不多

成年霸王龙、幼年霸王龙与人类的体型对比

成年霸王龙、幼年霸王龙与人类的体型对比

(蜘蛛网eeook.com报道)据新浪科技(任天):在最近的一项研究中,科学家深入探讨了一个“重要”的问题:被幼年霸王龙吃掉是什么体验?答案是,可能就跟被鬣狗吃掉,或者被鳄鱼吃掉的感觉差不多。为了得出这一结论,古生物学家先是发现了一块具有咬痕的埃德蒙顿龙(edmontosaurus)脊椎骨化石,并认为这些咬痕来自一头年轻的霸王龙(即君王暴龙,学名为Tyrannosaurus rex)。

埃德蒙顿龙是一种鸭嘴龙科恐龙,通过测量将该化石的咬孔间距和尺寸,并与不同年龄的霸王龙化石进行比较,研究人员发现,这些咬痕与11到12岁之间的霸王龙化石相匹配。

在确认这些是霸王龙留下的伤口后,研究人员开始尝试复制伤口的深度和形状。他们将一颗由牙科级钴铬合金制成的牙齿安装在一个“机电测试系统”上,用它来“咬”一块牛骨。然后,他们检查了牛骨上的伤口,以寻找与埃德蒙顿龙脊椎骨化石上的咬痕是否有相似之处。他们发现,幼年霸王龙的咬合力高达5600牛,而人类的咬合力只有300牛。成年或准成年霸王龙的咬合力可达35000牛,足以粉碎猎物的骨头——这些骨头碎末可以在霸王龙的粪化石中发现——甚至足以咬碎一辆车。

从幼年到成年,霸王龙的咬合力增加了惊人的6倍,这是因为它们会经历重要的“青春期”——发生在14岁左右的幼年霸王龙身上。咬合力在这段时间会急剧提升,然后在16到18岁时逐渐下降。从12岁到18岁,这短短几年时间里,霸王龙的体型可以增长5倍,每年的食物消耗量可以增长数千公斤。对于这一惊人的生长速度,一些科学家表示了质疑。他们认为,这些所谓的“幼年霸王龙”,其实代表了另一个完全不同的物种:矮暴龙(nanotyrannus)。矮暴龙属是否有效已经成为古生物学界持续长达几十年的重大争议。

对幼年霸王龙惊人咬合力(尽管不如成年霸王龙那么惊人)的研究进一步证实了,它们确实是幼年霸王龙标本,而不是不同的物种。了解霸王龙的捕食情况在一生中所发生的变化,也可能非常重要。不要把“实验古生物学”与类似电影《侏罗纪公园》中的研究混为一谈,因为前者真的可以提供有关6500万年前已灭绝物种的重要信息。

这项研究已经发表于近日的PeerJ期刊上,三位作者分别来自美国威斯康星大学奥什科什分校、加州大学伯克利分校和东卡罗莱纳大学。

番外:三叶虫会咬人吗?

想象一下,你穿越回了几亿年前的远古时代,来到了一处阳光明媚的海滩,当你在海水中尽情玩耍的时候,突然发现脚底下似乎有什么东西。你往下看,发现了一只三叶虫。此时,你可能会第一时间冒出一个可怕的想法:三叶虫会咬人吗?

当然,三叶虫早已在2.52亿年前灭绝,现在的我们不必担心会真的被它们咬到。不过,这的确是一个相当复杂的问题。

首先,我们必须定义什么是“咬”。如果这个定义中涉及到“颌”(在无脊椎动物中类似的结构常被称为“颚”)这一结构,那么答案是否定的,穿越到数亿年前的你大可不必担心。人类具有上颌和下颌,而这种结构要到4.4亿年前才在盾皮鱼类(Placoderms)身上进化出来——它们也被视为最原始的有颌动物。三叶虫没有像人类、鱼或狗那样的颌。不过,一种生物要咬人,它就一定要有上下颌吗?这是哲学家的问题。古生物学家面临的问题是:三叶虫有什么结构可以代替颌的作用?

首先,三叶虫纲(trilobita)包含了10目150科5000属2万个物种,以其丰富多样的生态位著称。三叶虫可以生活在各种各样的海洋栖息地中,包括海底和珊瑚礁,它们也可以漂浮在水体中,或者在深水活动。

大多数早期三叶虫是食肉动物或食腐动物。它们通常在海底爬行,摄食各种小型生物,包括死去的三叶虫、蠕虫和其他小动物。有的三叶虫在身体两侧长着一种像腿一样的结构,称为“颚基”(gnathobase),有点像鼠妇虫。三叶虫两侧的颚基可以沿其中线抓取并传递食物,因此它们的“进食”主要发生在中线上。三叶虫可能会将蠕虫或其他猎物紧贴在坚硬的中线上,通过颚基来撕裂并碾碎食物,将其送入口中。最后的加工环节,即“咀嚼”,会发生三叶虫用颚基将食物在口下板(hypostome)上压碎的过程中。口下板由坚硬的外骨骼构成,是三叶虫头部一块大而扁平的板状结构,也是三叶虫最接近下颌的部位。基本上,口下板就相当于一个装食物的盘子。

如果三叶虫的口下板很大,并且固定在外骨骼上,那么它很可能是捕食者。各种各样的下口板告诉我们,不同种类的三叶虫会专门捕食特定类型的猎物。有的下口板还具有脊状或叉状凸起,可以用来切割猎物。如果三叶虫的口下板没有很好地固着在一起,只是像铰链一样只连接两个点,那它很可能就是以滤食沉积物为生,用口下板捞起沉积物并从中获取食物。当然,这些只是三叶虫生态学的一小部分。作为一个种类丰富的种群,三叶虫具有多种不同的捕食机制和食物偏好,比如有一种奇特的三叶虫能与海洋深处的产硫细菌共生。尽管没有上下颚,但三叶虫仍以自己独特的方式实现了“咬”的过程,并发展出了各种不同的进食方式。




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