《恐龙之谜》深入探究了“可怕蜥蜴”的秘密,以及让古生物学家彻夜难眠的所有问题。 除非你站在一只巨大的恐龙旁边,否则你永远不会知道自己有多小。在博物馆大厅里找到合适的灯光,你甚至可以站在迷惑龙、巴塔哥巨龙、腕龙和其他爬行动物的骨骼阴影下,这些爬行动物在过去 6600 万年里长得比任何其他陆地生物都大得多。但即使经过近两个世纪的研究,我们对为什么有些恐龙比迄今为止的任何陆地哺乳动物都大也只有最模糊的概念。 虽然许多恐龙都属于超大型恐龙类别——霸王龙的体重超过成年雄性非洲象——但蜥脚类恐龙一直是超大型恐龙的霸主。它们的头很小,牙齿简单,脖子很长,身体很重,尾巴逐渐变细。许多蜥脚类恐龙物种的长度超过 100 英尺,古生物学家仍然不确定哪种蜥脚类恐龙最长。虽然最大的陆地哺乳动物,如无角犀牛和最大的化石大象,体重约为 18 吨,但蜥脚类恐龙在进化史上至少进化了 36 倍——这是侏罗纪和白垩纪对庞大食草动物的持续报复。 这些生物的惊人体型常常让我们疑惑,为什么它们会比之前或之后的任何陆地生物都大得多。但在古生物学领域,“为什么”的问题极难回答。以“为什么”开头的问题都是历史问题,而在这种情况下,历史在 1.3 亿多年的时间里在多个大陆上演了数十次。虽然我们看到了最终的结果,但我们无法完全找出原因。 然而,恐龙有一种习惯,就是将爪子伸进我们的想象中,因此研究人员一直在努力,在过去二十年里发现了一些关于超级蜥脚类动物过多的线索。虽然氧气含量较高与一些古代昆虫的体型较大有关,但恐龙鼎盛时期的大气与今天差不多。此外,中生代的地球引力与现代一样强。所以我们知道,阿根廷龙和其他顶级蜥脚类动物的惊人体型并不是由大气中氧气增加或重力降低等非生物因素造成的。我们的解释另有道理。
通过观察恐龙本身,古生物学家正在接近真相。例如,专家们已经确定了一系列将蜥脚类动物与新生代乳齿象和巨犀区分开来的特征。蛋与此有很大关系。 有史以来最大的哺乳动物都是胎盘哺乳动物,它们在子宫内孕育后代,这样它们出生时才能发育得更好。这种生殖策略有一些限制。为了长到更大的成年体型,每种物种的雌性都需要在子宫中怀胎更长时间。例如,非洲象的妊娠期已经是两年了——在此期间,很多事情都可能出错。但蜥脚类恐龙和所有非鸟类恐龙一样,一次产下多个卵,绕过了胎生的生殖限制,它们的生态系统中充满了大量有可能长得很大的婴儿(即使大多数婴儿最终都成了当时食肉动物的零食)。不同的生殖策略使恐龙比哺乳动物更具优势。 圆顶龙和其他蜥脚类动物也从其解剖学特征中获得了一定帮助。蜥脚类动物的呼吸道中有复杂的气囊系统,可在骨骼内部和周围形成气穴。这些巧妙的特征使它们的骨骼保持轻盈而不牺牲强度,也使从空气中提取氧气和散发多余体热更加高效。这些独特的恐龙也能长出长脖子,因为它们不像过去 6600 万年中的大型食草哺乳动物那样,有沉重的头部和巨大的磨牙。相反,蜥脚类动物有小而轻的头部,头部布满了勺子或铅笔状的牙齿,这些牙齿主要用于咀嚼植物,然后通过胃肠道分解和发酵。换句话说,它们的肠道在工作,而不是牙齿。对银杏、马尾草和其他常见中生代植物的研究表明,古代植被的热量比以前认为的要高,因此丰富的绿色食物可能促进了这些巨型爬行动物前所未有的生长。 但这些事实只向我们展示了是什么让蜥脚类动物变得如此庞大。恐龙不必朝那个方向发展。事实上,有些蜥脚类动物体型相对较小:生活在岛上的马扎罗龙体型与一头大牛差不多。蜥脚类动物本可以在体型较小的情况下繁衍生息,但它们却不断繁衍出巨型蜥脚类动物。我们知道一些让大型生物成为可能的原因,但我们仍然不知道的是,是什么进化压力促使蜥脚类动物进化出巨大的体型。 当然,掠食者也发挥了一定的作用。所有蜥脚类动物出生时体型都很小——即使是最大的物种也是从足球大小的蛋中孵化出来的。它们很容易受到侏罗纪和白垩纪各种食肉动物的攻击,但快速成长是避开这些饥饿大嘴的一种方式。捕猎巨型动物可能很危险,甚至是致命的,就像我们今天看到的狮子、狼,甚至人类一样,因此蜥脚类动物可能已经变得肥胖,对异特龙和霸王龙之类的动物来说不那么有吸引力。 但如果肉食欲望是蜥脚类恐龙体型增大的主要原因,那么随着时间的推移,我们将看到恐龙之间更加统一和持久的“军备竞赛”,从而逐渐产生体型更大的捕食者和猎物。化石记录则表明,蜥脚类恐龙在不同的时间和地点长大,原因可能是多种多样的,从当地的食物到蜥脚类恐龙交配时彼此发现的性感特征。巨型恐龙的反复进化暗示,蜥脚类恐龙拥有惊人体型的途径有很多,而不仅仅是一种。当时的生物学和现在一样复杂,如果我们没有亲眼目睹 100 英尺长的爬行动物,我们将永远无法了解整个故事。 阅读更多 PopSci+ 故事。 |
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