從 「侏羅紀公園」到 「侏羅紀世界」,霸王龍逐漸彎下了「腰」
據說霸王龍長這個樣子,你信嗎?
25年前,美國著名導演斯皮爾伯格執導了一部科幻冒險片 《侏羅紀公園》,裡面出現的霸王龍是一頭直立的巨型猛獸。但到2015年,上映的 《侏羅紀世界1》 (即 《侏羅紀公園》系列的第四部影片)中,霸王龍幾乎變成了 「直不起腰」的爬行動物; 《侏羅紀公園》里出現過的迅猛龍 (即伶盜龍),原來的外形也已被徹底推翻,變成了如今毛絨絨的樣子。
圖:熒幕上的伶盜龍
圖:伶盜龍真實的樣子
對於現代人類而言,化石是已滅絕的恐龍存活過的唯一證據,也是人類認識恐龍的起點。隨著越來越多化石被發掘出來,以及科學技術手段的不斷發展完善,人們對於恐龍的認識也越來越接近真實的樣子。
恐龍到底長什麼樣?
在影視作品中讓恐龍 「復活」並不是件太難的事,因為科幻可以有很大的想像空間。但要想在現實生活中復原一隻恐龍,究竟應該從哪裡開始呢?唯一的線索就是化石。
早期發掘出來的恐龍化石並不完整,有些形態尚難以辨認。每當新的化石出現,原有對恐龍的認知就會經歷反覆爭論、辯駁和更新。
就拿霸王龍 (暴龍屬)來說,最早對於它姿態的推測是身體直立、頭部揚起、尾巴垂地的模樣。後來隨著新的化石證據出現,暴龍被推測為腿部較細,不足以在直立狀態下支撐起龐大的身軀,而且它的頭部很大,奔跑時必須依靠尾巴才能保持平衡,因此尾巴和軀幹基本處於水平位置,而不是尾巴垂地的樣子。
圖:霸王龍(暴龍)逐漸彎下了「腰」
再比如,梁龍和馬門溪龍都有長長的脖子,但當年出土的馬門溪龍化石沒有頭骨,因此科學家們暫且給它安上了梁龍的頭。後來,在四川、新疆都發現了馬門溪龍的頭骨,表明它的頭更接近盤足龍——我國發現的第一種蜥腳類恐龍 (化石完整度較高),於是梁龍的腦袋又被還了回去。
中國是世界上發掘恐龍化石數量和種類最多的國家,隨著越來越多的化石證據被發現,我們對恐龍的了解也越來越清晰。
如何復原恐龍的顏色?
恐龍顏色的復原,一直是困擾科學家的一大難題。不過近年來,化石中保存的色素粒形狀,為斷定恐龍的顏色打開了一扇科學之門。
以往對恐龍顏色進行復原,通常是根據環境色彩、相近現生動物毛色、食性等進行推測,但都缺乏直接有力的證據支持。2006年開始,科學家對一隻近鳥龍體色的復原,則提供了一種更令人信服的科學復原方法。
圖:近鳥龍
研究人員通過顯微鏡觀察到,兩億年前的烏賊化石樣本中的色素粒與現生烏賊樣本中的色素粒一模一樣。那麼,其他化石中的色素粒是不是也可以保留下來?
經研究發現,羽毛化石保留了黑色素體的形態,這些含黑色素的細胞器,是決定顏色的關鍵因素。一隻1.6億年前的赫氏近鳥龍的化石標本被放大一萬倍後,研究人員發現了很多不同形狀的黑色素體,有球狀、香腸狀,以及介於兩者之間的扁球狀。
圖:中華龍鳥
研究人員將這些獨一無二的黑色素體與現生鳥類羽毛色彩資料庫比對,通過對黑色素體大小、形狀、密度和分布等因素的分析,證實了上述三種形狀的黑色素體分別對應紅褐色、黑色和灰色。然後,再將色彩和所屬部位對應起來,從而復原了近鳥龍身上的色彩圖樣 ,包括臉上的斑紋、臂羽的條紋、腿上的斑點。最令人驚喜的是,近鳥龍的頭部羽毛是紅褐色的,研究人員推測,這種鮮艷的顏色可能起到主權展示、求偶的作用。
2017年10月底,科學家通過對比包含在中華龍鳥羽毛化石和現生鳥類羽毛中的色素體,重建了中華龍鳥的羽毛顏色和細節信息,構建了三維模型,顯示出中華龍鳥有著一條像浣熊一樣帶斑紋的尾巴,同時腹部的毛色呈淺色。
長著羽毛的恐龍?
過去十多年中,中國出土了大量長羽毛的恐龍化石,顛覆了古生物學界長期以來對恐龍的認知。不管你能否想像,霸王龍長羽毛的消息早已傳遍了古生物學界,登上著名學術期刊《自然》的封面。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所著名古生物學家徐星和他的學生等人,在遼西熱河生物群的考古發掘中,發現了具有完好羽毛痕迹的恐龍化石,並將這種新恐龍命名為華麗羽暴龍。
圖:華麗羽暴龍
羽暴龍是一種早期暴龍類,是迄今發現的體型最大的帶羽毛恐龍。從化石標本可以看到,它的羽毛不僅在尾部出現,在它的前肢、頸部、腰帶部位和後肢上,都發現有絲狀羽毛的印痕。這些羽毛平均長度為15厘米,最長之處有20厘米。羽暴龍身上的羽毛只是非常簡單的絲狀物,類似於小雞身上的絨毛。
華麗羽暴龍的發現,首次證實在大型恐龍,特別是暴龍類恐龍身上也存在羽毛。古生物學家推測,羽暴龍之所以會長羽毛,可能與白堊紀早期的氣候有關。通過對恐龍牙齒中氧同位素的分析推測,羽暴龍生活的我國遼西地區,在早白堊紀時期以溫帶氣候為主,冬天十分寒冷,而羽毛能夠幫助它們禦寒。這與生活在冰河時代的猛獁象身上長滿長毛的原因類似。
與此同時,世界各地的化石證據也傾向於證明,長羽毛的情況在恐龍家族中普遍存在。最典型的莫過於伶盜龍 (即電影 《侏羅紀公園》中的迅猛龍),原來的外形已經完全被推翻(文頭圖)。
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