恐龍挖掘技術哪家強?
2021年05月04日12:19

  “老鼠生兒會打洞,龍也會!”

  這裏的龍,指的是恐龍,古生物學家已經發現了恐龍的地下洞穴。雖然有些恐龍不具備精湛的挖掘技術,但或許也能在地面挖個淺坑,比如笨重的甲龍。

  2021年3月19日,古生物學家對一具來自蒙古南部戈壁沙漠的甲龍科化石進行了詳細研究,發現這隻白堊紀的甲龍的前肢猶如大鐵鏟,可能會在戈壁沙漠里刨出一個坑,用來保護柔軟的腹部,或者是尋找水源、植物根系和礦物質,,相關研究成果發表於期刊《科學報告》。

  戈壁里的“無名甲龍”

  說起來,這具甲龍新化石的身世也頗為坎坷。

  1972年至1973年左右,蘇蒙古生物聯合考察隊便在蒙古國的戈壁沙漠中首次發現了它。但當考察隊正準備將其帶回實驗室時,由於材料不足和時間緊迫,只能暫時放棄。一晃三十年,在這期間,無數探險隊從它身旁路過,漫天的黃沙早已將化石厚厚地掩蓋起來。直至2008年,這隻被遺忘在戈壁沙漠里的白堊紀甲龍,才被重新發掘出來。

  挖掘現場照片|參考文獻[1]

  或許是因為飽經風沙侵蝕,這隻甲龍的頭骨已無處可尋,只剩一副軀幹,兩米餘長,體側鱗甲清晰,骨骼幾乎沒有變形,手腳蜷縮在腹部,儼然一副安靜沉睡的樣子。這種姿勢通常被解釋為在沙塵暴中活埋,原地死亡,來不及掙紮。

  但不巧的是,同一地層的其它甲龍類化石大多隻保留了頭骨,因此無法與這次新發現的甲龍進行比較。這也意味著無法對它進行準確分類,這隻甲龍也無法擁有名字,被迫成為了“無名甲龍”,編號(MPC-D 100/1359)將會是它的長期唯一代名詞。

  編號(MPC-D 100/1359)化石照片及骨骼俯視圖,(c)白色骨骼為保留部分,黑色為丟失 | 參考文獻[1]

  即便無頭又無名,也掩蓋不了它的閃光點。這副保留著鱗甲的軀幹化石,不僅為研究甲龍科的身體結構演化提供了寶貴材料,而且多個骨骼特徵都顯示出挖掘的適應性,這意味著“無名甲龍”可能掌握了挖掘的本領。

  龍中柯基,腿短但有力

  一般來說,大多數苦苦鑽研挖掘技術的脊椎動物都有著細長的前爪,才能在挖掘事業上幹出一番成績。古生物學家則認為,甲龍科採取了不同的策略。以這隻“無名甲龍”為例,它的肩帶和前肢骨骼十分粗壯,掌骨短而寬,呈淺弧形排列。

  如此一來,雖然前爪顯得又短又寬,但實際上堅硬有力,猶如一把大鐵鏟。可以想像成一隻裝備了機械爪的短腿柯基。雖然腿短,但卻具備超強的刨土能力。因此,當你穿越回白堊紀的戈壁沙漠時,或許能看見一隻笨拙的甲龍,揮動著粗壯的鏟形小爪爪,在泥沙裡奮力刨坑。

  想要成為老挖掘機,還要講究穩定性。“無名甲龍”身上覆蓋著一層厚重的鱗甲,行動緩慢,一旦翻車,就很難起身。對此,它的骨骼作出了相應改變,使之能更好地支撐笨重的軀體,提高身體在挖掘期間的穩定性。

  首先,“無名甲龍”的薦前棒含有9個背椎。

  薦前棒是甲龍類中獨特的棒狀結構,由後半部的背椎癒合而成,大多數甲龍科恐龍的薦前棒只包含3-4個背椎,而“無名甲龍”多達9個,能起到更好的支撐和保護作用,協助身體承受更大的重量。

  “無名甲龍”的薦前棒所含背椎數量及對比 | 參考文獻[1]

  其次,“無名甲龍”的趾骨數量少於早期的甲龍科。

  研究發現,隨著時間推移,甲龍科恐龍的趾骨數量會逐漸減少。這種現象也存在於地球上最大的陸地動物——蜥腳類恐龍之中。為了適應大體重,恐龍趾骨數量減少的趨勢更加驚人,例如一些泰坦龍類在演化過程中已經完全丟失了第五根腳趾的趾骨。同時,前肢指骨也不斷地丟失,逐漸變成柱狀四肢。

  蜥腳類恐龍的趾骨數量演化,(b-h)趾骨數量一直減少,作為泰坦巨龍類的“後凹尾龍”的V趾已經丟失完全趾骨 | 參考文獻[2]

  不僅如此,趾骨數量減少還會降低後肢的靈活性,從而換取更高的穩定性,讓“無名甲龍”在埋頭刨坑的時候,能把身體牢牢固著在地面,避免左搖右晃。

  最後,“無名甲龍”的身形非常穩。

  化石顯示,它的第3-6根肋骨,均有不規則的骨板狀突起,並彼此重疊,在肋骨之間形成一個大型骨板,這種結構必然會降低軀幹的靈活性。再加上它的梭形體型,中間寬大,前後細窄,進一步幫助“無名甲龍”在挖掘或擺尾時保持身體的筆直。可見,“無名甲龍”為了當一隻穩穩噹噹的“挖掘機”,可在演化中費了不少心思。

  “無名甲龍”的骨骼側視圖,黃圈為3-6根肋骨之間的不規則骨板,(d)附帶鱗甲,(e)沒有鱗甲 | 參考文獻[1]

  挖掘技術,只是我的保護色

  甲龍為什麼會擁有挖掘技能呢?科學家猜想,可能是出於自我保護。

  雖然甲龍科恐龍從頭到尾都覆蓋著厚重鱗甲,尾巴末端又是大骨錘,肩部甚至還能長出骨質尖刺,看似防禦力已然爆棚,但別忘了,它們還有著相對柔軟的腹部。長期以來,人們認為甲龍的終極防禦手段是蹲下來,把四肢蜷縮到腹部,就像是一座全方位無死角的鐵甲堡壘。

  倘若甲龍會挖掘,那它們就可以把身體固定在淺坑裡,防止被捕食者撞翻。同時把四肢和柔軟的腹部隱藏在沙石之下,只暴露佈滿鱗甲的背部,與環境融為一體,讓捕食者難以發現自己。在現存的角蜥身上,我們也可以發現類似的策略。

  除了成為更強的堡壘,挖掘的優勢還有利於覓食。甲龍科作為植食性恐龍,可能會挖掘樹根作為食物,或者尋找地下水以及礦物質,就像現代的非洲像一樣。

  其實早在20世紀50年代,就有古生物學家提出甲龍挖掘的假說,作用也是自我防衛和生存。但到目前為止,這類假說的核心,依舊是甲龍的骨骼特徵表現出了挖掘的可能性。因為在含有甲龍科化石的地層中,尚未找到與之相關的洞穴或其他挖掘痕跡。

  但沒關係,如開篇所述,人類已經發現了真正會打洞的恐龍。

  挖掘技術哪家強?

  當屬美國西北“掘奔龍”

  在美國西北部的蒙大拿州,這裏有大面積的晚白堊紀時期的地層,埋藏著各種脊椎動物的骨骼、牙齒和蛋殼,以及它們的家——地下洞穴。

  2007年,一項研究敘述了首例恐龍穴居行為的化石證據:古生物學家在蒙大拿州發現了一個9500萬年前的地下洞穴,洞穴的最深處,躺著三具恐龍骨骼化石,均屬於掘奔龍(Oryctodromeus)。因此,掘奔龍也是第一種被證實有穴居行為的恐龍。

  正在發掘中的洞穴遺址,白色是人工石膏,起到保護作用|montana.edu

  這個掘奔龍的洞穴長約2米,寬70釐米,整體像一個傾斜、彎曲的隧道,拐彎處還連接著兩個小隧道,直徑僅幾釐米寬,可能是共生小型動物的傑作。至於此洞的“主人”,三隻掘奔龍的骨骼散落在洞穴的末端,這裏或許曾是它們的巢室及儲物室,但如今卻成了墓室。

  化石顯示,三隻掘奔龍分別是一大兩小,成年個體長約2米,幼年個體長約1米,洞穴的大小與寬度足以成為它們的藏身之地。此外,掘奔龍的化石都沒有經過流水搬運作用,骨骼上也沒有肉食動物的咬痕及斷裂面,所以屍體並非是被流水和掠食者帶入洞穴深處,更可能是它們生前就居住在洞穴里,並死在其中。

  在掘奔龍死後,屍體逐漸腐爛,風沙不斷灌進洞穴,直至將它們淹沒……

  三隻掘奔龍的生活場景想像 | Mark Hallett

  一大兩小,埋藏於地下。古生物學家不禁猜想,掘奔龍可能擁有親代養育行為。每當新生命破殼,成年掘奔龍就會在洞穴里照顧幼崽,直至幼崽可以獨自生活,從而提高幼崽的存活率,延續種群。雖然相比現今的鼴鼠、土撥鼠等挖掘高手,掘奔龍的前肢也稍顯遜色,無法給自身以及幼崽建造更宏偉的地下庇護所,但它有著修長的後肢,矯健身姿能在地面上尋找食物時躲避捕食者。掘奔龍:挖掘和逃命兩不誤!

  掘奔龍洞穴的發現,也曾讓古生物學家進行了一番遐想:當6600萬年前那顆小行星在地球上炸開了花的那一刻,是否存在一些善於挖掘的恐龍,躲在地下庇護所從而逃過大滅絕呢?

  總之,恐龍演化史是一部長劇,挖坑的“無名甲龍”和打洞的掘奔龍,僅僅是恐龍日常生活的一丁點兒。這群傢伙從最初的兩足行走開始,就不斷地改變身體結構和功能形態,去適應生活。在挖掘之餘,它們還有地棲、樹棲、甚至水棲……在它們的不懈努力之下,這部生活長劇得以延續至今。

  所以,打工人,打起精神,像恐龍一樣,向生活發起進擊吧!

  本文來自公眾號中國科普博覽(ID:kepubolan)

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