伤齿龙像现代鸵鸟一样在公共巢穴中产卵

看着一只鸟用弯曲的腿跳跃然后腾空而起，就像是把进化时钟拨回到过去，观察兽脚类恐龙。许多古生物学家认为，包括棘龙、霸王龙和迅猛龙在内的兽脚类恐龙进化成了我们今天在地球上看到的鸟类。这意味着它们是唯一在 6600 万年前的灾难性灭绝中幸存下来的恐龙后裔。

和鸟类一样，兽脚类恐龙也产卵，科学家们开始通过研究壳状遗骸来填补进化的空白。4 月 3 日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究 (PNAS) 研究了一种名为伤齿龙的兽脚类恐龙蛋中残留的碳酸钙，发现这种恐龙在公共巢穴中产下四到六个蛋。

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伤齿龙是一种体长超过六英尺的肉食性恐龙，大约 7500 万年前生活在北美。它具有一些鸟类的特征，特别是轻盈中空的骨骼、两条腿和发育完全的羽毛状翅膀。然而，这种恐龙体型相对较大，无法飞行，但它可能跑得非常快，并用强有力的爪子捕捉猎物。

雌性伤齿龙产下的卵在形状上与现代鸟类产下的不对称卵更相似，而不是圆形爬行动物卵。它们的卵与其他兽脚类动物卵一样呈蓝绿色，被发现时半埋在地下。这项研究的国际科学家小组认为，母亲伤齿龙坐在它们身上孵卵。

为了了解更多信息，研究小组检查了一些保存完好的伤齿龙蛋壳中残留的碳酸钙。他们使用了一种 2019 年开发的方法，称为“双凝集同位素测温法”。

利用这项技术，他们可以测量碳酸盐矿物中氧和碳的较重同位素的聚集程度。同位素聚集与温度有关，这种聚集的普遍性有助于团队确定碳酸盐结晶的温度。蛋壳可能是在 107 华氏度的温度下产生的，然后推算到 86 华氏度，这与现代鸟类非常相似。

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随后，研究小组将爬行动物蛋壳（短吻鳄、鳄鱼和多种海龟）的同位素组成与现代鸟类（鸡、麻雀、鹪鹩、鸸鹋、猕猴桃、食火鸡和鸵鸟）的同位素组成进行了比较，以了解伤齿龙更接近鸟类还是爬行动物。结果发现了两种不同的同位素模式。爬行动物蛋壳的同位素组成与周围环境的温度相匹配，因为它们是冷血动物，产卵速度很慢。鸟类在同位素组成中留下了可识别的非热特征，这是蛋壳快速形成的证据。

“我们认为这种非常高的产卵率与鸟类与爬行动物不同，它们只有一个卵巢有关。由于它们一次只能产下一个卵子，所以鸟类必须更快地产卵，”研究作者、德国法兰克福歌德大学地球化学家 Mattia Tagliavento 在一份声明中说道。

研究小组将这些结果与伤齿龙蛋壳的残骸进行了比较，没有检测到鸟类典型的同位素组成。据塔利亚文托称，“这表明伤齿龙形成卵的方式与现代爬行动物更相似，这意味着它的生殖系统仍然由两个卵巢组成。”

最后，研究人员将他们的研究结果与现有的体重和蛋壳重量知识相结合，确定伤齿龙每个生殖阶段仅产下 4 到 6 枚卵。他们认为这一观察结果特别值得注意，因为伤齿龙的巢穴通常很大，最多可容纳 24 枚卵，因此研究小组认为这意味着它们在公共巢穴中产卵。这种集体筑巢行为在现代鸵鸟中很常见。

“最初，我们开发了双聚集同位素方法，以准确重建过去地质时代的地球表面温度，”研究合著者、地球化学家、新测温方法的开发者 Jens Fiebig 在一份声明中表示。“这项研究表明，我们的方法不仅限于温度重建，它还提供了研究碳酸盐生物矿化在地球历史中如何演变的机会。”