书城童书探寻恐龙的足迹
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第3章 生命密码——揭晓恐龙的惊人密码(2)

古生物学家称这些石头为“胃石”。胃石经常在埋藏恐龙骨骼化石的地层中发现。例如,在美国蒙大拿州富含恐龙化石的白垩纪早期的地层中,就发现了上千块这样的胃石。

胃石是外来之物,但实际上却是恐龙消化器官的一个重要组成部分,是不可缺少的东西。

其实,现在地球上的动物中,也有经常吃石头的。鸡就常常吞食一些砂石,鳄鱼吃石头更是家常便饭。它们吃石头都是为了帮助消化。

胃石由于被磨得圆溜溜的,看起来跟河中的卵石或沙漠中由风蚀作用形成的圆石块很相似。如果胃石不同恐龙的骨骼一同发现的话,人们就会把它们当成一钱不值的废石头丢掉。想来一定有很多胃石就是这样被丢弃在野外,实在可。

不久前,美国科学家发明了用激光技术鉴别胃石的方法,能将胃石和卵石区别开来。这样,胃石就不会被随随便便扔掉了。

胃石是恐龙留下的档案材料之一。胃石不易磨碎或风化,保存为化石的机会比骨骼多。在地层中,只要发现了胃石,就是没有发现其他化石,古生物学家也能知道恐龙曾在这儿生活过。

恐龙会有什么样的皮肤

恐龙的皮肤很难保存为化石。从发现的少数皮肤印模化石来看,大部分恐龙具有与现生爬行动物相似的皮肤:粗糙坚韧的鳞甲或角质突起。霸王龙类的肉食恐龙皮肤很粗糙,上面长有一排排高出表面的大鳞片;梁龙、雷龙、马门溪龙等蜥脚类恐龙的皮肤与蜥蜴近似,有比较粗糙的、颗粒状的鳞片,但比霸王龙平坦;鸭嘴龙的皮肤上布有多边形的角质突起或小瘤,这种突起在体表各处的大、不同;剑龙的皮肤上有细小的鳞片,与现生的蛇和蜥蜴差不多;角龙的皮肤有成排的、大而呈纽扣状的小瘤,从颈部一直有列到尾部。甲龙的皮肤最有趣,它身披坚硬的甲板。甲板上常长有大的瘤或刺一样的突起,活像古代武士的铠甲。

一些学者推测,较进步的肉食龙,如窄爪龙,皮肤上可能长有毛发之类的东西,有的则可能长有鸟那样的羽毛,这类恐龙大概就是始祖鸟的祖先类型。

尽管恐龙皮肤的结构有皮肤印模化石参考,但皮肤的颜色就难以找到化石依据了。以往在很多书上,恐龙的皮肤被画成单调的泥棕色、浅灰色或草绿色,这大概是受到哺乳动物皮肤颜色的影响。哺乳动物大都是色盲,因而皮肤颜色比较灰暗。而爬行动物的“外套”,大都有亮丽的颜色。

许多学者认为恐龙是色彩斑斓的动物,并具有伪装色。有些恐龙以颜色互相辨认;有些恐龙把颜色作为夸耀自己的“本钱”,特别在配偶面前,更是不遗余力地显示自己漂亮的色彩。因为现生的很多爬行动物都是这样的,恐龙是不是也这样呢?科学家推测,恐龙皮肤的颜色可能还有调节体温的作用。有的恐龙皮肤可能还会变色呢!

恐龙的大脚

恐龙的脚印化石很早就被人们注意到了,但真正认识它却是比较晚的事。

1802年,一位美国青年在他的家乡康涅狄格峡谷附近的红色砂岩中,发现了许多恐龙脚印化石,但当时被当成是鸟爪的化石;甚至有人认为这是诺亚的渡鸟的脚印,把《圣经》里的故事强加到恐龙脚印上。

中国云南省晋宁县夕阳彝族自治乡的彝胞有个习俗,当他们要埋葬死去的亲人时,送葬的队伍必须抬着棺材沿着一行“金鸡爪”的方向走向墓地。后来古生物学家发现当地人说的“金鸡爪”,原来是一行恐龙的脚印化石。

恐龙的脚印有三趾的和四趾的,还有趾间有蹼的脚印。三趾脚印看上去很像鸟或鸡的爪印;有些脚印与大象的脚印相似。三趾脚印有些是草食的鸟脚龙踩的,有些是肉食的兽脚类恐龙踩的。大象似的脚印可能是蜥脚类恐龙留下的。

从脚印列特点分析,这些恐龙有四足行走的,也有两足行走的。恐龙的化石脚印大小不一,相差悬殊。小的脚印长不到10厘米,大脚印长可达40—50厘米。

1982年在韩国庆尚南道一带的海岸边,发现了数百个大大小小的恐龙化石脚印,其中最大的长120厘米,宽64厘米,有普通办公桌面目样大,是目前世界上发现的最大的恐龙化石脚印。

这些特大的脚印是巨型恐龙腕龙留下的。从脚印大小推断,腕龙的体长为30—35米,重70—100吨呢!

恐龙家族

恐龙在中生代是一个庞大的家族,在当时的动物界居统治地位。在时间上,恐龙生存了1.5亿年之久;在分布上,足迹遍及地球的七大洲。但是,大多数恐龙是在美国、蒙古、中国、加拿大、英格兰和阿根廷发现的。

在美国恐龙发现有64科,居世界之冠。蒙古发现40科,中国发现36科,加拿大发现31科,英国发现26科,阿根廷发现23科(彼此相似的动物,在生物分类学上同划归一个“科”,如虎、狮、豹等均归猫科,但它们各自属于不同的种)。

大多数恐龙属只有1个种,少数恐龙属有2个或3个种。据统计,目前发现的恐龙属有286个,种有336个。

我们相信这不是地球上曾生活过的恐龙的实际属种数量,还有大量恐龙遗骨深埋地下,尚未发现。也有不少恐龙可能白白在世上走了一趟,死后什么遗物也没留下。

美国宾夕法尼亚大学的多德森教授,对如何估计在地球上生存过的恐龙的属数进行了多年的研究。他估计,地球上曾有900—1200属的恐龙生存过。但其中仅有一部分被人们发现。而在发现后又被认真发掘和研究过的则寥寥无几。

恐龙家族成员庞杂,长相奇特,它们之间的形态差别很大。再说人们对恐龙的起源及恐龙间的亲缘关系还没搞清楚,因此对它们进行科学的分类,确是一个难题。

长期以来,恐龙被分成两大类:蜥臀类和鸟臀类。这是依它们的骨盆(又称腰带)构造的不同进行的分类。蜥臀类的骨盆像蜥蜴的骨盆;鸟臀类的骨盆像鸟的骨盆。

蜥臀类包括兽脚类和蜥脚类。兽脚类包括所有吃肉的恐龙,如霸王龙、跃龙、永龙及许多小型的虚骨龙类;蜥脚类包括所有身躯庞大,脑袋很小,长颈长尾的恐龙,它们四足行走,全是吃植物的,著名的有雷龙、梁龙、马门溪龙等。鸟臀类全部是吃植物的恐龙,有四足行走的,也有两足行走的,可分为鸟脚类、剑龙类、甲龙类和角龙类四类。鸟臀类恐龙中著名的成员有禽龙、鸭嘴龙、沱江龙、华阳龙、甲龙、三角龙等。

按骨盆的构造对恐龙进行分类的方法比较方便,而且已习惯。但这种分类方法也有缺点:近年来科学家发现,有的恐龙的骨盆构造既不完全像蜥蜴,也不完全像鸟。这就让古生物学家为难了。

蜥臀目和鸟臀目分别起源于槽齿类。

蜥臀目分为3个亚目:

兽脚亚目:为肉食性恐龙。两足行走,趾端有锐爪,口中有利齿,前后缘有锯齿。霸王龙为著名的代表,中国的永龙亦属兽脚类。它们生活于晚三叠纪至白垩纪。

古脚亚目:曾被称为原蜥脚类或板龙类。三叠纪晚期的小型至中型恐龙,身体较粗壮,半四足行走,如著名的禄丰龙。

蜥脚亚目:为巨型四足行走的素食恐龙。头小,颈长,尾长,牙齿呈小匙状。生活时可置身水中,以避敌害。主要生活在侏罗纪及白垩纪。如马门溪龙,颈长(颈椎19个)约等于身体的一半。背椎12个、荐椎4个、尾椎35个以上,数目少于其他种类。颈椎长,微弱后凹型,腰椎后凹明显,前16个尾椎为前凹型、后为双平型。前四个背椎神经棘分叉,从第五个开始简单,末端粗壮。荐椎4个,前3个愈合,第4荐椎和前部尾椎的神经棘勺状(前面突出,后面有凹面)。尾椎脉棘从第9个开始前后分叉。肠骨粗壮,耻骨突出位于肠骨中央,坐骨纤细,胫腓骨扁平,胫骨近端发育,两者几乎等长。距骨较发育,腔腓关节面深凹,故中央突起高,骨较短小,第一趾特别发达。产于四川甘肃的晚侏罗纪地层。

鸟臀目包括多种不同类型的恐龙,其间的系统关系并不十分清楚。目前分为5个亚目。

鸟脚亚目:是鸟臀目中,甚至是恐龙类中化石最多的一个类群。两足或四足行走,比较不特殊化。嘴部一般扁平,脸部长,下颌骨前方有单独的前齿骨。牙限于颊部,紧密排列,有一至数替换齿。股骨长于肱骨。第五趾退化。耻骨的前、后均发育。见于晚三叠纪至白垩纪,以白垩纪最繁盛,是素食性恐龙。如头部无顶饰的(平头类)山东龙和具顶饰的栉龙类青岛龙。

山东龙头骨长,后部宽而高,顶面较平,自上颞颥孔后部向前至额骨部分向下凹人。齿骨齿列长,有60—63个齿沟,颊前部无牙部分较长。荐部脊椎10个,其腹侧有较深的直沟。坐骨直长,末端有极微弱扩展的小尖顶。个体巨大,全长约14米多,高约8米。产于山东诸城的晚白垩纪地层。

青岛龙头骨鼻部具向上伸长的长棘,其末端加宽,稍分开。头后部有极发育的横棱,上颞左右宽。前上颌骨微向上翘起。牙齿数目较少,上颌有齿沟28个,齿骨上有齿沟34—38个。前齿骨宽。荐椎8个,腹侧有显著的中棱,后部有沟,尾椎较大。前肢小,后肢大。肩胛骨大,末端宽,肱骨长于桡骨。肠骨上部较隆起,坐骨末端呈足状扩大。股骨粗大,略短于胫骨,远端有穿?产于山东莱日的晚白垩世。

对于栉龙类多样化顶饰的功能,至今尚无较好的解释。

剑龙亚目:四足行走,背部具直立的骨板或骨棒,尾部后端具骨质刺棒两对。头小而低平,脑很小,上颞孔小,侧颞孔大。牙小而扁,前上颌骨无齿。后肢长,前肢短。背神经棘及神经弓向后逐渐加高。肠骨背缘与荐椎愈合加宽,呈屋檐状盖在髋臼部上面,肠骨后突不发育,但前突很长。其荐部神经节巨大,指挥身体后部运动,尤其是尾及后肢。如沱江龙,背部前部具背板,后部具扁锥状骨棒。剑龙类可能是素食者。出现于侏罗纪,可延续到白垩纪初期,是恐龙中最先绝灭的类群。

甲龙亚目:身体低矮粗壮,行动笨拙。身披厚重骨甲,上颞孔封闭,侧颞孔仅余一小裂隙,牙微弱。四肢较短,后肢稍长于前肢(肱骨为股骨长的3/4)。甲龙主要发现于白垩纪。

角龙亚目:头骨后部扩大,形成颈盾,由顶骨和鳞状骨构成,并分叉而构成角状突起。头骨上常有鼻骨和眶后骨扩大而形成的角。见于白垩纪晚期,如鹦鹉嘴龙,头骨短宽而高,吻部弯曲,似鹦鹉的喙。外鼻孔小,位于头骨背部,眶前孔仅剩一个凹陷。颧骨高而向外侧突出,下颞孔宽。牙齿单列,牙冠低,三叶状,每侧有7—9枚。颈短,前肢略长于后肢。肠骨细长,耻骨前突短而纤细。坐骨稍弯曲,远端板状,具不发育的闭孔突。分布于中国及蒙古晚白垩纪。

肿头龙亚目:头骨肿厚,颞孔封闭;骨盆中耻骨被坐骨排挤,不参与组成,如龙。

恐龙类的两个目均出现于三叠纪晚期。北美的腔骨龙属可以作为蜥臀类的代表,其体长约2.5米,身体轻巧,骨头是空心的,活的动物体重可能不超过20千克;两足行走,后腿十分强壮,形似鸟腿,宜于行走;前肢短,具有灵活的适于攀缘和掠取食物的“手”。身体以臀部为支点保持平衡,尾细长。颈部相当长,前端为结构精巧的头骨。头骨狭长,有巨大的颞孔和前眼窝。牙齿尖利,深埋在齿槽内,侧扁并带有锯齿,显示了其高度的食肉性,腔骨龙大概以小型或中等大小的爬行类动换为食物。

骨盆是区别恐龙类系统关系的关键,而腔骨龙的骨盆正是蜥臀型的早期代表。这种恐龙的肠骨向前和向后扩大,并有好几个脊椎骨长的荐部接合。耻骨从肠骨两侧向前向下延长,坐骨则向后向下伸展。这两块骨头都较长,而尤其以耻骨为甚,它们和肠骨的接合,中间还通过一种骨质的突起,而不是直接连结的。因此,容纳球状的股骨头的臼窝或关节窝是开孔或穿透式的,而在原始的槽齿类是的。

腔骨龙可能代表兽脚类恐龙的基本适应形式,习贯于在干燥的高地上生活。

对这种地区的生活条件来说,快跑和动作敏捷在捕食和逃避敌害方面是头等重要的。

原蜥脚类是相当特化了的蜥臀类,强烈地显示出接近于侏罗纪的巨大的蜥脚类的倾向。板龙这一属尤为典型。这种恐龙体长约6米,已经发展成为大型的爬行类,已失掉了较为原始的兽脚类所具有的许多精巧的性质,骨头已不再像较小的恐龙类那样中空。肢体壮大,后脚宽大,不像腔骨龙那种鸟脚状的形状。前肢也次生性地变大。除了两足行走,板龙类也有可能四足行走。相对地说头骨较小和轻巧,牙齿扁而钝,不是尖利的食肉齿型。板龙显然是一种食植物的恐龙,这类恐龙在三叠纪晚期时分布艮广。

三叠纪的鸟臀类的化石被发现的不多。南非晚三叠纪的沉积岩层中发现了一些鸟臀类恐龙,畸齿龙。这是一种很小的用两足行走的恐龙,头骨长约10厘米,有一个被压低了的颌关节,在下颌的前方有一个分离开的,无牙齿的前齿骨(这是鸟臀类恐龙的最显著的特征之一),上、下颌的边缘均有小的、较特化的牙齿,适合于切割和断裂植物性的食物;下颌的前方,有一个大的“犬齿”。头后骨骼及其他的特征也都是典型鸟臀化的,骨盆是典型的鸟臀式的,其耻骨与坐骨相平行并相联结。

恐龙的个头和寿命

恐龙的体型小的像一只鸡那么大,大的则超过30米长。它们的生活方式、生长率和寿命,可能也各有不同。

很难讲得清恐龙死时有多老。我们观察某些骨骼,可以看到这些动物活着时曾经受过损伤,诸如断骨或粘连的关节。如果骨头看上去曾经受过磨损和撕裂,可以断定这些骨头的主人是只非常年老的恐龙。有时大骨头会长轮,就像树干的年轮一样,每个轮要一年时间才能长出来。

有关恐龙的科普读物上,各类恐龙都写有活着时的体重。这体重并非实测,而是恐龙学家根据恐龙骨架的大小估计出来的。这样估计出的体重显然是很不准确的,仅供读者参考。

现在有一个办法,可以比较准确地测量恐龙的体重。

这个方法的第一步是塑出被测恐龙的模型。可用橡皮泥将恐龙的形体捏出来,恐龙很大,我们捏的模型自然要小得多。模型制成后,要算出它是恐龙的实际大小的几分之一。

第二步是测量模型恐龙的体积。将模型放人一个木箱内,然后往箱内倒人细沙。当沙把“恐龙”完全盖住后,将沙面刮平,并在箱壁上用笔画出沙面的高度。把模型从箱内取出,然后又将沙面刮平,用笔在箱壁上画出沙面的第二个高度。这样我们很快就能计算出“恐龙”的体积。

第三步是计算恐龙的实际体积。模型的体积与倍数相乘就得出恐龙的实际体积。