新研究表明:年輕的恐龍們,可能喜歡在一起玩耍
2021-10-272536次
鼠龍是一種長(zhǎng)頸恐龍,幼年時(shí)用四肢行走,成年后改用后腿。巴塔哥尼亞新出土的大量化石說(shuō)明,這個(gè)物種是最早按年齡劃分群體的物種之一。繪制:DAVIDE BONADONNA
撰文:MICHAEL GRESHKO
大約1.93億年前,在今天的阿根廷,一群(11只)恐龍?jiān)趲酌字畠?nèi)全數(shù)死亡,死因未知。也許它們死于干旱,因?yàn)榇杭净蛳募镜奶?yáng)炙烤著它們所聚集的暫時(shí)的湖岸;也許它們死于一場(chǎng)劇烈的沙塵暴,尸體因此被埋葬在一大堆泥沙之中。
它們的年齡則較為確定:這些恐龍很可能都不到兩歲。
這組新發(fā)現(xiàn)的化石屬于鼠龍,它們是腕龍、雷龍等著名長(zhǎng)頸恐龍的遠(yuǎn)古表親。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于10月21日《科技報(bào)告》雜志。遺骸中包括100多個(gè)新鼠龍蛋和69個(gè)新的骨骼化石,其中一些出現(xiàn)在體型和年齡相仿的恐龍群中。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這種聚集現(xiàn)象證明了鼠龍會(huì)按年齡分組,群體中同樣體型和年齡的鼠龍一起活動(dòng)。如果真的是這樣,古生物學(xué)家將得到迄今為止關(guān)于恐龍群體行為最古老的證據(jù)。
“我們對(duì)恐龍的行為知之甚少,而大部分了解都是基于白堊紀(jì)晚期的恐龍,”阿根廷特雷利烏埃迪吉奧?費(fèi)魯利奧古生物博物館的Diego Pol說(shuō):“關(guān)于恐龍誕生初期的行為,我們掌握的知識(shí)非常非常少,甚至可以說(shuō)一無(wú)所知。”P(pán)ol是這次研究的負(fù)責(zé)人、國(guó)家地理探險(xiǎn)家。
在阿根廷的拉古納科羅拉多組,古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了100多枚鼠龍蛋化石,這是其中之一。攝影:ROGER SMITH
古老的恐龍蛋和69塊新出土的骨骼化石,為我們帶來(lái)了難得的機(jī)會(huì),探索約1.93億年前侏羅紀(jì)早期的恐龍行為。攝影:ROGER SMITH
鼠龍屬于蜥腳形亞目恐龍,20世紀(jì)70年代,阿根廷的拉古納科羅拉多組出土了11塊化石,鼠龍因此進(jìn)入科學(xué)家的視野。世界各地的其他遺址也有一些跡象:在鼠龍的蜥腳形亞目近親中,存在社會(huì)行為。德國(guó)的遺址保存了板龍的多個(gè)化石,南非的遺址保存了鼠龍的近親巨椎龍的筑巢地和恐龍蛋。
美國(guó)自然歷史博物館的博士后研究員Kimi Chapelle沒(méi)有參與此次研究,她強(qiáng)調(diào),鼠龍遺址最新發(fā)現(xiàn)的這批化石令人震驚。
“有恐龍蛋,有恐龍個(gè)體,而且不僅僅是相同年齡的個(gè)體,還有不同年齡的。這真不可思議,”她說(shuō):“所有這些都在1平方千米和3米厚的(巖石)區(qū)域里,太神奇了。”
聚集成群的利弊
今天,很多大型食草動(dòng)物都是成群活動(dòng),基礎(chǔ)進(jìn)化計(jì)算發(fā)現(xiàn),今天的情況與1.9億年前鼠龍的情況相同。
坦普爾大學(xué)的古生物學(xué)家Timothy Myers沒(méi)有參與此次研究,他指出,聚集成群有利有弊。一方面,成群結(jié)隊(duì)的活動(dòng)能更有效地抵御捕食者,群體中的個(gè)體可以用更少的時(shí)間關(guān)注四周,更多的時(shí)間進(jìn)食;另一方面,群體必須分享食物,同時(shí)感染疾病和寄生蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)更高。
Myers補(bǔ)充說(shuō),想要讓整個(gè)群體良好運(yùn)轉(zhuǎn),動(dòng)物個(gè)體需要同步;隨著年齡增長(zhǎng),體型急劇變化,這對(duì)于動(dòng)物而言很難實(shí)現(xiàn)。以鼠龍為例,剛孵化出來(lái)時(shí)小恐龍只有人類手掌大小;1歲時(shí)長(zhǎng)到9千克,臀部0.6米高;成年鼠龍?bào)w重超過(guò)1500千克,近乎成年駝鹿的兩倍。
按年齡分組由此而來(lái)。“基本上,隨著體型的差別越來(lái)越大,行為同步的成本也會(huì)增加,”Myers說(shuō):“對(duì)于蜥腳下目和蜥腳形亞目動(dòng)物而言,未成熟的個(gè)體與成年動(dòng)物分開(kāi)組隊(duì),一定更加方便。”
即便如此,根據(jù)化石記錄推斷這種社會(huì)行為(或任何一種社會(huì)行為),都很困難。足跡這樣的遺跡化石會(huì)有所幫助,對(duì)于那些比鼠龍更晚的恐龍,保存下來(lái)的足跡顯示存在多代同堂的恐龍群。
骨骼證據(jù)也能指向存在社會(huì)行為,如果古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)埋葬在一起的一群群骸骨的話。但如果沒(méi)有這樣的關(guān)鍵證據(jù),任何兩具骸骨只能說(shuō)明兩個(gè)動(dòng)物的生活和死亡相隔數(shù)年。
過(guò)去20年里,Pol和同事一直在挖掘鼠龍遺址,他們對(duì)這種恐龍也有了更多了解。例如,研究人員現(xiàn)在很清楚,鼠龍的身體在成長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么樣的變化;他們確信鼠龍幼年時(shí)用四肢行走,成年后改用后腿。新研究還表明,鼠龍誕下的是柔韌的革質(zhì)蛋,這意味著它們會(huì)把恐龍蛋埋起來(lái),而非孵蛋。
最令人驚喜的發(fā)現(xiàn)是2003年,Pol發(fā)現(xiàn)了一大塊石頭,里面有11只小恐龍。“我記得抬起部分石頭后,能看到頭骨頂部正好在那里,脖子部分伸進(jìn)了巖石,”P(pán)ol說(shuō):“我知道這個(gè)很特別。”
遺址的其他化石也顯示有恐龍聚集的跡象。已知最早的鼠龍化石來(lái)自一群剛孵化出的小恐龍,它們緊緊擠在一起。在新發(fā)掘的化石中,還有兩具成年恐龍的尸體,幾乎繞在了一起。
但為了弄清楚這些動(dòng)物是成群死亡,還是在不同時(shí)間死于同一地點(diǎn),南非金山大學(xué)的Roger Smith帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)必須仔細(xì)研究遺址的沉積物情況。
Smith的研究發(fā)現(xiàn),遺址有三層鼠龍化石,而且很多化石和筑巢地在同一層,這意味著它們?cè)谙嗤臅r(shí)間被埋葬。化石周圍的沉積巖可能是風(fēng)帶來(lái)的塵土,也許是沙塵暴沉積的結(jié)果。
研究團(tuán)隊(duì)還利用多種技術(shù),來(lái)確認(rèn)這些恐龍全都是鼠龍,以及它們的年齡和體型。2017年,Pol把其中30枚恐龍蛋運(yùn)往法國(guó)格勒諾布爾,借助世界上最亮的X射線源之一歐洲同步輻射裝置,進(jìn)行檢查。一些蛋里有鼠龍胚胎化石。
Pol和同事還對(duì)一些恐龍骨頭進(jìn)行取樣,觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而了解年齡和生長(zhǎng)模式等信息。所有11個(gè)個(gè)體的化石體型大致相同,死亡時(shí)體重可能在8到10千克之間。骨頭樣本表明,如果年輕的鼠龍是季節(jié)性生長(zhǎng),那么這群幼龍當(dāng)時(shí)可能還不到1歲。
社會(huì)行為造就幸存者?
鼠龍遺址顯示,幼龍至少會(huì)季節(jié)性地按年齡分組,但成年鼠龍的行為則不太確定。
一方面,遺址里沒(méi)有成群的成年鼠龍,所以沒(méi)有成年恐龍群的直接證據(jù)。在今天的爬行動(dòng)物身上,存在幼年時(shí)聚集在一起,成年時(shí)各自分開(kāi)的情況。而且,這群幼龍位于鼠龍筑巢地,可能意味著幼龍是更大的、在此繁殖的群體的一部分。
不過(guò),有一點(diǎn)毫無(wú)疑問(wèn),即這種恐龍表現(xiàn)出了多種社會(huì)行為,因此它們?cè)诳铸埣易鍢?shù)占據(jù)著非常重要的地位。
根據(jù)所有新化石,Pol團(tuán)隊(duì)的研究改進(jìn)了對(duì)化石和周圍沉積物的年代估算。多年來(lái),古生物學(xué)家一直認(rèn)為鼠龍生活的年代距今超過(guò)2.05億年,屬于三疊紀(jì)晚期。但基于最新研究結(jié)果,鼠龍有1.93億年的歷史,生活在侏羅紀(jì)早期。
這一差別至關(guān)重要,因?yàn)檫@意味著鼠龍是在大滅絕之后出現(xiàn)的,大滅絕摧毀了很多陸地動(dòng)物,而相對(duì)來(lái)說(shuō),蜥腳形亞目毫發(fā)無(wú)損。那之后,蜥腳形亞目迅速多樣化,體型變得比以前大得多,這可能會(huì)打破平衡,使天平傾向于按年齡分組的種群,即鼠龍的情況。
Pol和同事認(rèn)為,三疊紀(jì)晚期,大滅絕發(fā)生之前,鼠龍的祖先身上出現(xiàn)了更多基本的社會(huì)行為。如果是這樣,早期蜥腳形亞目的社交能力可能幫助它們度過(guò)滅絕,并在之后茁壯發(fā)展。
“這是它們真正‘征服’世界的那一刻:它們占據(jù)了統(tǒng)治地位,在生態(tài)和進(jìn)化方面首次勝出。恐龍成功的關(guān)鍵是什么?”P(pán)ol說(shuō):“就是這一點(diǎn),行為是原因之一。”
(譯者:Sky4)