书城童书远古的霸主:恐龙
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第5章 摇兽脚类恐龙(2)

另一种和伶盗龙关系密切的恐龙——恐爪龙,恐爪龙的化石通常是成群被发现的。此外,恐爪龙的化石偶尔与腱龙——种大型草食恐龙,一起被发现,这样就说明恐爪龙很可能是团队合作狩猎的捕食者。目前唯一的驰龙科集体行动证据,是个发现于中国的足迹化石,共有6个大型动物留下,但仍没有证据显示它们有集体猎食行为。不过,虽然在蒙古发现了许多伶盗龙和其他驰龙科的化石,但是没有发现过成群的化石,所以目前还没有化石证据可以证明伶盗龙是群体狩猎的。口同电影《侏罗纪公园》(Jurassic Park)所显示的,但没有足够证据支持驰龙科与伶盗龙有集体猎食行为。

新陈代谢

伶盗龙可能在某种程度上是温血动物,因为它们猎食时必须消耗大量的能量。伶盗龙的身体覆盖着羽毛,而在现代的动物中,具有羽毛或毛皮的动物通常是温血动物,它们身上的羽毛或毛皮可以用来隔离热量。驰龙科与某些早期鸟类的骨头生长速率,与现代的哺乳类与鸟类相比,显示它们具有较为适中的新陈代谢率。新西兰的奇异鸟在生理、羽毛形态、骨头结构甚至于狭窄的鼻部结构,相当类似驰龙科;而鼻部结构经常是新陈代1[的关键指标。奇异鸟是种高度活跃、无法飞行的鸟类,并具有稳定的体温以及相当低的新陈代谢率,使奇异鸟成为原始鸟类与驰龙科的新陈代谢参考模型。

在驰龙科中,比伶盗龙原始的成员通常身体覆盖着羽毛,并具有完全发展的有羽毛前肢。而伶盗龙的祖先具有羽毛,可能拥有飞行能力,这使得古生物学家认为伶盗龙也具有羽毛,如同许多现代的无法飞行鸟类,仍保有身体上的羽毛。

羽毛

过去长期以来,古生物学家认为伶盗龙具有羽毛,但没有证据可以证明。根据2007年9月份的《科学》杂志,古生物学家爱伦·特纳。彼得·马克维奇、马克·诺瑞尔,在一个发现自蒙古的伶盗龙化石(编号IGM100/981,身长!5米,体重15千克)的前臂,发现了6个羽茎瘤。鸟类骨头上的羽茎瘤可用来固定羽毛,而伶盗龙骨头上的羽茎瘤则明确显示它们也具有羽毛。

根据特纳等人的说法,并非所有史前鸟类的化石都发现了羽茎瘤。

但没有发现羽茎瘤,不代表这些史前鸟类缺乏羽毛。羽茎瘤的发现显示伶盗龙拥有羽毛,而且应该是类似现代鸟类翅膀上的羽毛,包含羽轴与羽支所形成的羽片。这些研究人员并提出,伶盗龙的前臂具有14个次要羽毛,而始祖鸟具有至少12个次要羽毛,小盗龙具有18个,胁空鸟龙则具有10个。他们认为这些羽毛数量的不同,代表着这些动物与现代鸟类的差异程度。

特纳等人将伶盗龙的羽毛,视为大型、无法飞行的手盗龙类由于体型的增大,而在演化过程中失去羽毛的证据。特纳等人并发现,目前,无法飞行的鸟类几乎没有羽茎瘤,而伶盗龙的羽茎瘤则证明驰龙科的祖先应该可以飞行,但伶盗龙与其他大型的驰龙科后来却丧失了飞行能力;然而,驰龙科祖先的羽毛也可能具有其他功能,而非用来飞行。对于无法飞行的伶盗龙,它的羽毛可能作为展示物,或孵蛋时用来覆盖它的蛋巢用,或在上坡奔跑时用来增力卩速度。

似鸟龙

在恐龙家族里,兽脚类可算是恐龙中的“大家族”,生活在晚三叠世至白垩世,著名的始盗龙、异特龙、暴龙、窃蛋龙都是这个大家族的成员。它们两足行走,祉端长有锐利的爪子,嘴里多长有利齿。目前,绝大多数古生物学家都相信,鸟类起源于兽脚类恐龙。

兽字当头,这类恐龙大多是食肉的凶残“杀手”,但兽脚类中也有一些种类的恐龙杂食,甚至吃浮游生物。似鸟龙类(Omithomimosauria)是兽脚类恐龙中的一支,正如其名,似鸟龙类恐龙与大型鸟类,如鸵鸟、鹈鹕,在形态上相当接近,只是它还保留长长的尾巴。它们的头部较小,其中多数种类上下颌无齿,有一双大大的眼睛,所以视野开阔,有良好的视力。似鸟龙类的体型高大,轻巧苗条,强有力的三趾脚使它们能高速奔跑.而细长、顶端有爪的前肢可以捕抓食物。

现在问题就出在似鸟龙类的食物上,长期以来,古生物学家普遍认为似鸟龙类是以肉食为主的杂食性恐龙,捕食昆虫和其他一些小动物,偶尔吃吃果子。但是这些推测都缺乏化石证据,仅仅是推测而已。

2001年,美国纽约自然历史博物馆的马克·诺雷尔博士(MakA.Norell)对2具来自蒙古戈壁,保存状况相当完好的气腔似鸡龙(Gal—limimus Bullatus)化石上面发现了其嘴喙的组织构造,嘴喙呈梳子状,说明该种恐龙可能是采用滤食的方式来进食,就像现生的鸭类一样。所以,诺雷尔认为没有牙齿的似鸟龙类可能和似鸡龙一样,也是从溪流或池塘的浅水处,以过滤细小的浮游生物为食。

最近,伦敦自然史博物馆古生物处的恐龙专家保罗·巴雷特博士(Paul M.Barrett)经过长期研究,综合解剖学、埋葬学与古生态学等资料,对似鸟龙类的食性提出了崭新的观点,其研究论文发表在最新一期的《古生物学》杂志上。论文从这类恐龙的每日最低热量收支分析,认为其浮游生物的食性,以及以肉食为主的杂食性等观点都站不住脚,而似鸟龙类的角质喙与胃石显示,似鸟龙类应该是以植物为主的杂食性恐龙。

他首先从似鸟龙类的体型推测,它们的每日最低热量收支不可能靠浮游生物来维持。

假设似鸟龙类为热血动物,按照奥斯特罗姆教授提出的恐龙的代谢作用与鸟类及哺乳类相似的观点,巴雷特博士先以雀形目动物的新陈代谢标准来衡量似鸟龙类,体重440千克的似鸡龙(Gallimimus)每日至少要43.57兆焦耳(MJ)(1兆焦耳=239千卡)的热量,这意味着似鸡龙需要进食干重3.34千克的食物。而体重160千克的似鸟龙(Ornithomimus)每日至少要21.5兆焦耳的热量,需进食干重1.65千克的食物;若以冷血g行动物的新陈代谢标准来衡量,似鸡龙每日至少要!46兆焦耳的热量,需进食干重0.07千克的食物。而似鸟龙每日至少要0.67兆焦耳的热量,需进食干重0.03千克的食物。

参见现代的火烈鸟(Flamingo):它两足行走,颈和腿细长,拥有滤食能力,其食性与诺雷尔博士推测的似鸡龙接近。体重只有2—4千克的火烈鸟要维持活动能力的话,每日至少要滤400升的水,放大到似鸡龙与似鸟龙,它们所需过滤的水便难以估量了。

京似鸟龙是一台昼夜开机的过滤机,那么从古地理上看,在似鸟龙类较为密集的加拿大艾伯塔省南部的德兰赫勒地区,以及蒙古人民共和国、中国内蒙古等地,虽然当时环境相当湿润,却也难寻含有如此大量浮游生物的河川沼泽;即便有,也会因为季节变化而变化,浮游生物的数量基本上不可能全年都保持足够的数量来满足似鸟龙类的食量需求。

诺雷尔博士认为,从骨骼结构上看,似鸟龙类滤食营生的主要证据来自气腔,似鸡龙的梳状嘴喙构造与一些鸭类相似,如琵嘴鸭(Shoveller Duck)。琵嘴鸭是一种栖息于淡水水域的中型野鸭,它的嘴形奇特,吻端膨大呈琵琶状,觅食多在浅水中挖掘齡泥中的食物,也从水中滤食。它形状独特的嘴里长了一排像梳子一样的角质状组织。琵嘴鸭吸人河水,过滤掉泥沙,浮游生物细小的个体则通过角质状组织过滤器进胃。但此种构造并不只是鸭类动物所独有,类似的构造在很多龟类、鸭嘴龙类动物上都有发现,女口绿海龟(Green Turtle),埃德蒙顿龙(Edmontosaurus)等,而这些都是植食性动物,靠进食高纤维、低蛋白质的植物为生。

此外,似鸟龙类头骨并没有用来滤食的适应性构造,这样的脑袋插进水里找食,结果恐怕不太乐观。再退一步讲,假如似鸟龙类真的以滤食为主要进食方式,那么其发达的前肢所用何处?而似鸟龙如果是植食性的话,它的前肢就可以用来辅助进食,抓取食物。

除了角质喙,巴雷特博士还找了一个这类恐龙植食的有力证据。2003年,在中国内蒙古自治区晚白垩世地层中,中国和日本的古生物学家发现至少14具中国似鸟龙(Sinomithomimus)化石中都有胃石,这是似鸟龙类食性的直接证据,说明似鸟龙类与许多现生的鸟类一样,也靠胃石来消化食物。它们吞下石块存放在胃内,用来磨碎和碾压较硬的食物。现生鸟类的胃有强壮有力的肌肉囊袋,吃下去的食物经过胃部肌肉的运动,使存在胃里的石块互相摩擦,把食物碾碎成黏稠的糨糊状。胃石成了对付粗糙食物最有效的工具。像很多鸟脚龙类恐龙,如鸭嘴龙(Hadrosaurus)、禽龙(Iguanodon)等吞噬大量植物的恐龙,也是靠此来消化大量食物的。

可见,角质喙与胃石的发现就是似鸟龙类以植食为主食性之最有力的证明。这种颇为奇特的食性特征虽然在非鸟的兽脚类中很少见,但是最近发现具有植食性特征的还有在我国辽西热河生物群发掘出的窃蛋龙类的尾羽龙和切齿龙化石。这些发现,丰富了人们对恐龙动物群的生态习性的认识,拓宽了人们的视野。至少,我们现在已经知道,在7000万年前的亚洲与美洲大陆上,一群群如飞毛腿的似鸟龙类无需整天窝在水边,而是捧着树枝或果子大快朵颐呢!

暴龙

暴龙,学名Tymnnosaum的意思是“暴君蜥蜴”,肉食性恐龙中出现最晚,也是最大型、最孔武有力的品种。暴龙可能是地球上有史以来最大的陆生肉食动物,6500万年前灭绝,结束在白垩纪。暴龙的头部非常的巨大(长约1.2米)。强而有力的颚部上长有锯齿边缘的牙齿,庞大粗壮却像鸟类的两脚上,指头长有强力爪子。和粗壮的脚比较起来,暴龙的手臂小得与头骨的反比,比人类的手要短。古生物学家认为’这可能由于暴龙只用口捕猎’前肢绝少使用,因而渐渐变短变小。也因此演变成由后肢站立,前肢退化及后肢成为武器,因而演化成这种奇异的身体结构。暴龙虽然身躯庞大,骨骼却是空心的,而且头颅中有一些大而中空的洞,因而使得体重减轻,便于行走和捕腊。暴龙的体长14米,体高约5.5米’体重达7吨,尾巴长又粗,看来是一个强而有力的攻防武器。大概常以后肢及尾巴为重心,因此推测后肢和尾部肌肉相当结实,破坏力比龙卷风还强大!

暴龙的生活环境

在白垩纪初期出现的开花植物,在暴龙生活的时期主宰着世界的生态系统,90)的叶片化石都是在北达科他州发现的,在收集的3万多个叶片化石中,有90)的化石是属于宽叶植物。

现在,在暴龙发现地的附近,仍然有暴龙时代的针叶植物,如落叶松和它的亲缘植物。当时的景物和佛罗里达州或佐治亚州南部相类似,这个区域有些4、树,高15—30米,树干直径不到0.3米。暴龙生活的时代,现代的各科植物都已经出现了。所以,暴龙生活的环境并没有想象的奇特。

暴龙如何进化

暴龙的最早的祖先来自三叠纪晚期的始盗龙(Eomptor),它身长还不到1米,体重只有5—7千克。始盗龙的下颌中部没有一些素食恐龙那种额外的连接装置,而是在下颚的中间,有一个能够让下颚弯曲的活动关节,当双颚咬住东西的时候便会紧紧钳住猎物,而暴龙就有这种下颚!

它还有一些有趣的地方,比如始盗龙具有5个“手指”,而后来出现的食肉恐龙的“手指”数贝于减少,到了最后出现的暴龙等大型食肉恐龙只剩下2个“手指”了。再如,始盗龙的腰部只有3块脊椎骨支持着它那小巧的腰带,而后来的恐龙越变越大时,支持腰带的腰部脊椎骨的数目就增力n了。

那么暴龙是如何从狗一般大小演化为长13米的巨兽?数十年来,古生物学家一直认为暴龙是其他巨型捕食者的后裔,例口跃龙异特龙(Allo—saiinis),它是最大、更多牙齿的恐龙的最后一代,这就是超级肉食恐龙的假设,似乎是理所当然的,但这并不正确。

跃龙(Allosaurusfmgilis)为株罗纪最大型的肉食性恐龙。体长约11米,估计体重1.5—2吨。为行动矫捷的凶猛捕猎者,狩猎时可能会跃进扑击猎物,故名跃龙。推测它会潜伏在植物丛中发动突击,强壮的前肢上长有3个指爪,为重要的武器,一般以中型至大型草食性恐龙为食物,无疑是侏罗纪恐龙最强的天敌。但到了白垩纪中期,跃龙突然消失在地球上,取而代之的是自然历史上最强的陆上捕猎动物—暴龙(Tyrannosaurus)。

最近几年发现的暴龙和肉食恐龙有很多相同之处。就拿它的脚为例子,它那突出的第三趾是很多白垩纪末期恐龙的特征,但它们都是小恐龙,它们并不是我们熟知的大型肉食恐龙,如似鸵龙。暴龙其实是小型肉食动物,但后来演化成极为巨大的体型,它们和其他大型肉食恐龙并没有任何关联,从解剖学分析可以轻地认出些恐龙暴龙有。

但是要追踪出暴龙的进化历程就甚为困难——化石纪录中有一大段空白,接着暴龙的第一位巨型祖先就突然出现了。

直到最近,在加拿大艾伯塔省海拔1300米的山区发现了新的线索,这里有一段保存完好的史前海滨,线索烙印在此地已经有好几百万年了。加拿大恐龙足迹最多的地方是阿伯塔省一处叫‘大仓’的煤矿,那里发现了甲龙等恐龙的足迹,它们通过巨大的崖面,这里一度是滨海的泥地。这个地点之所以重要是在于它的年代有一亿年之久,但附近却没有发现同时期的骨骸化石。所以专家们猜测,这是恐龙迁徙的时候留下的,在这些足迹里面并没有暴龙的,但是根据这些细长的足迹来判断,他们一定是某种巨型恐龙留下的,这也许是暴龙的祖先。

这种龙是暴龙演化过程中一个转折点,与当时其他小型捕食恐龙不同,它是利用双颚来杀死猎物,而不是使用前肢。这种适应性变化造成暴龙的兴起和它独特的外形,暴龙最早来源于独身龙(Alectrosaurus),独身龙体型细长,前肢也很长。演化至阿尔贝塔龙(Alberoaurus)时,它的头变得更大,前肢变得更短,阿尔贝塔龙和暴龙类似,但细看各个特征的时候会发现它比暴龙更为原始。

暴龙最近的亲戚是谁

古生物学家认为有两种可能:

北美洲的恶暴龙(Daspletosaurus)。暴龙在眼睛上方有一块大骨突,而在蒙大拿发现的恶暴龙化石,这个骨突就比较不突出,在早期的恶暴龙身上甚至更小。