“老鼠生兒會打洞,龍也會!”
這里的龍,指的是恐龍,古生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了恐龍的地下洞穴。雖然有些恐龍不具備精湛的挖掘技術(shù),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(xué)家對一具來自蒙古南部戈壁沙漠的甲龍科化石進(jìn)行了詳細(xì)研究,發(fā)現(xiàn)這只白堊紀(jì)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(hù)柔軟的腹部,或者是尋找水源、植物根系和礦物質(zhì),相關(guān)研究成果發(fā)表于期刊《科學(xué)報告》。
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Part.1
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(lián)合考察隊便在蒙古國的戈壁沙漠中首次發(fā)現(xiàn)了它。但當(dāng)考察隊正準(zhǔn)備將其帶回實驗室時,由于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(shù)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,這只被遺忘在戈壁沙漠里的白堊紀(jì)甲龍,才被重新發(fā)掘出來。
挖掘現(xiàn)場照片。(圖片來源:參考文獻(xiàn)[1])
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或許是因為飽經(jīng)風(fēng)沙侵蝕,這只甲龍的頭骨已無處可尋,只剩一副軀干,兩米余長,體側(cè)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,來不及掙扎。
但不巧的是,同一地層的其它甲龍類化石大多只保留了頭骨,因此無法與這次新發(fā)現(xiàn)的甲龍進(jìn)行比較。這也意味著無法對它進(jìn)行準(zhǔn)確分類,這只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。(圖片來源:參考文獻(xiàn)[1])
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即便無頭又無名,也掩蓋不了它的閃光點(diǎn)。這副保留著鱗甲的軀干化石,不僅為研究甲龍科的身體結(jié)構(gòu)演化提供了寶貴材料,而且多個骨骼特征都顯示出挖掘的適應(yīng)性,這意味著“無名甲龍”可能掌握了挖掘的本領(lǐng)。
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Part.2
龍中柯基,腿短但有力
一般來說,大多數(shù)苦苦鉆研挖掘技術(shù)的脊椎動物都有著細(xì)長的前爪,才能在挖掘事業(yè)上干出一番成績。古生物學(xué)家則認(rèn)為,甲龍科采取了不同的策略。以這只“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??梢韵胂蟪梢恢谎b備了機(jī)械爪的短腿柯基。雖然腿短,但卻具備超強(qiáng)的刨土能力。因此,當(dāng)你穿越回白堊紀(jì)的戈壁沙漠時,或許能看見一只笨拙的甲龍,揮動著粗壯的鏟形小爪爪,在泥沙里奮力刨坑。
編號MPC-D100/1359的“無名甲龍”刨坑想象圖。(圖片來源:Yusik Choi)
想要成為老挖掘機(jī),還要講究穩(wěn)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(yīng)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(wěn)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(dú)特的棒狀結(jié)構(gòu),由后半部的背椎愈合而成,大多數(shù)甲龍科恐龍的薦前棒只包含3-4個背椎,而“無名甲龍”多達(dá)9個,能起到更好的支撐和保護(hù)作用,協(xié)助身體承受更大的重量。
“無名甲龍”的薦前棒所含背椎數(shù)量及對比。(圖片來源:參考文獻(xiàn)[1])
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其次,“無名甲龍”的趾骨數(shù)量少于早期的甲龍科。
研究發(fā)現(xiàn),隨著時間推移,甲龍科恐龍的趾骨數(shù)量會逐漸減少。這種現(xiàn)象也存在于地球上最大的陸地動物——蜥腳類恐龍之中。為了適應(yīng)大體重,恐龍趾骨數(shù)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(jīng)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(shù)量演化,(b-h)趾骨數(shù)量一直減少,作為泰坦巨龍類的“后凹尾龍”的V趾已經(jīng)丟失完全趾骨。(圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])
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不僅如此,趾骨數(shù)量減少還會降低后肢的靈活性,從而換取更高的穩(wěn)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。
最后,“無名甲龍”的身形非常穩(wěn)。
化石顯示,它的第3-6根肋骨,均有不規(guī)則的骨板狀突起,并彼此重疊,在肋骨之間形成一個大型骨板,這種結(jié)構(gòu)必然會降低軀干的靈活性。再加上它的梭形體型,中間寬大,前后細(xì)窄,進(jìn)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(dāng)一只穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)摹巴诰驒C(jī)”,可在演化中費(fèi)了不少心思。
“無名甲龍”的骨骼側(cè)視圖,黃圈為3-6根肋骨之間的不規(guī)則骨板,(d)附帶鱗甲,(e)沒有鱗甲。(圖片來源:參考文獻(xiàn)[1])
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Part.3
挖掘技術(shù),只是我的保護(hù)色
甲龍為什么會擁有挖掘技能呢?科學(xué)家猜想,可能是出于自我保護(hù)。
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(zhì)尖刺,看似防御力已然爆棚,但別忘了,它們還有著相對柔軟的腹部。長期以來,人們認(rèn)為甲龍的終極防御手段是蹲下來,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里,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,只暴露布滿鱗甲的背部,與環(huán)境融為一體,讓捕食者難以發(fā)現(xiàn)自己。在現(xiàn)存的角蜥身上,我們也可以發(fā)現(xiàn)類似的策略。
現(xiàn)代角蜥。(圖片來源:DesignPicsInc/Depositphotos)
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除了成為更強(qiáng)的堡壘,挖掘的優(yōu)勢還有利于覓食。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(zhì),就像現(xiàn)代的非洲象一樣。
其實早在20世紀(jì)50年代,就有古生物學(xué)家提出甲龍挖掘的假說,作用也是自我防衛(wèi)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征表現(xiàn)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(guān)的洞穴或其他挖掘痕跡。
但沒關(guān)系,如開篇所述,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了真正會打洞的恐龍。
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Part.4
挖掘技術(shù)哪家強(qiáng)?當(dāng)屬美國西北“掘奔龍”
在美國西北部的蒙大拿州,這里有大面積的晚白堊紀(jì)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(jù):古生物學(xué)家在蒙大拿州發(fā)現(xiàn)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,均屬于掘奔龍(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(fā)掘中的洞穴遺址,白色是人工石膏,起到保護(hù)作用。(圖片來源:montana.edu)
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這個掘奔龍的洞穴長約2米,寬70厘米,整體像一個傾斜、彎曲的隧道,拐彎處還連接著兩個小隧道,直徑僅幾厘米寬,可能是共生小型動物的杰作。至于此洞的“主人”,三只掘奔龍的骨骼散落在洞穴的末端,這里或許曾是它們的巢室及儲物室,但如今卻成了墓室。
洞穴照片與示意圖,三只掘奔龍的化石在洞穴最深處。(圖片來源:參考文獻(xiàn)[4])
化石顯示,三只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(jīng)過流水搬運(yùn)作用,骨骼上也沒有肉食動物的咬痕及斷裂面,所以尸體并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,并死在其中。
在掘奔龍死后,尸體逐漸腐爛,風(fēng)沙不斷灌進(jìn)洞穴,直至將它們淹沒……
三只掘奔龍的生活場景想象。(圖片來源:Mark Hallett)
一大兩小,埋藏于地下。古生物學(xué)家不禁猜想,掘奔龍可能擁有親代養(yǎng)育行為。每當(dāng)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(dú)自生活,從而提高幼崽的存活率,延續(xù)種群。雖然相比現(xiàn)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(hù)所,但它有著修長的后肢,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(fā)現(xiàn),也曾讓古生物學(xué)家進(jìn)行了一番遐想:當(dāng)6600萬年前那顆小行星在地球上炸開了花的那一刻,是否存在一些善于挖掘的恐龍,躲在地下庇護(hù)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(diǎn)兒。這群家伙從最初的兩足行走開始,就不斷地改變身體結(jié)構(gòu)和功能形態(tài),去適應(yīng)生活。在挖掘之余,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(xù)至今。
所以,打工人,打起精神,像恐龍一樣,向生活發(fā)起進(jìn)擊吧!
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參考文獻(xiàn):
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[1] Park, JY., Lee, YN., Currie, P.J. et al. A new ankylosaurid skeletonfrom the Upper Cretaceous Baruungoyot Formation of Mongolia: its implicationsfor ankylosaurid postcranial evolution. Sci Rep 11, 4101 (2021).
[2] González Riga, B.,Lamanna, M., Ortiz David, L. et al. A gigantic new dinosaur from Argentina andthe evolution of the sauropod hind foot. Sci Rep 6, 19165 (2016).
[3] Fastovsky, D. E. & Weishampel, D. B. Dinosaurs: A Concise NaturalHistory 2nd edn. (Cambridge University Press, Cambridge, 2012).
[4] Varricchio David J, Martin Anthony J and Katsura Yoshihiro 2007Firsttrace and body fossil evidence of a burrowing, denning dinosaurProc. R. Soc.B.2741361–1368.
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