我的恐龍比你的大？如何正確估計恐龍體重

最新 06-26

體重

是現代社會大家都關心的話題，除了自己的體重，古生物學家也會關心那些已經滅絕的生物的體重，因為體重是一個很基本的生物學參數，對我們復原古生物的外形，運動特徵和食性等等都有幫助。

對於我們自己來說，體重根本不需要估計，往秤上一站就知道了；即使沒有秤，被稍有生活經驗的人瞅一眼，也能猜個八九不離十；再退一步，在什麼都不知道的情況下，一個成年人的體重數據也大多會落在40到100公斤這個區間。如果測量體重的對象，不是人，比如是動物園裡的動物，那麼應該也不難，只要想辦法讓這些動物乖乖呆在秤上，哪怕一小會兒。

弗吉尼亞動物園工作人員測量小長頸鹿體重

真正的問題在於，要怎麼找到大小合適的秤？可以說，我們對現生生物的體重有比較精確的估計，那麼對已經滅絕的恐龍，特別是那些體型尤其巨大的種類，我們的估計還會準確嗎？

在侏羅紀公園系列電影中，儘管不是主角，但是體型巨大有著長脖子和粗壯四肢的大型蜥腳類恐龍一直都是標誌性的存在。另一方面，在涉及到肉食性恐龍的時候，在觀眾們津津樂道的恐龍戰鬥力問題中，體重也是一個重要的因素。

侏羅紀公園蜥腳類恐龍 -之-

Brachiosaurus腕龍

侏羅紀公園獸腳類恐龍-之-

Spinosaurus棘龍

顯然，關於恐龍的信息幾乎都是來源於化石，那麼古生物學家如何從化石來推斷一隻恐龍的體重呢？與電影中不一樣的一點是，在野外考察中古生物學家很少會找到完整的恐龍骨架，絕大多數情況下都是破碎的骨骼碎片，根據不完整的骨架建立的古生物屬種比比皆是。

電影中的化石發掘現場

估計恐龍體重的第一步是測量恐龍的身高體長，如果我們的運氣足夠好，找到了完整的化石，那麼恐龍的身高體長這些數據是可以直接測量得到的。如果化石是不完整的，但是有和這件標本親緣關係接近的恐龍物種化石，可以按照比例縮放來估計不完整標本的身高和體長。

目前關於恐龍或者滅絕生物的體重估計主要基於兩個假設：

陸生生物需要抵抗重力

生物體的平均密度與水接近

第一點很好理解，在陸地上行走的動物每時每刻都在抵抗著重力的拉扯，而支持我們沒有被拉趴到地上的就是我們的四肢（或者後肢），因此生物的骨骼就要滿足一定的強度。這一點經過大量的測量與分析後，人們發現股骨的長度和股骨的最小直徑和生物體的體重在一定範圍內有明顯的相關關係，特別是對於只用後肢行走的動物，可以作為體重估計的參數。隨後，通過對現生生物的測量與回歸，大家得出了一些經驗公式，對一些不太大也不太小的滅絕的生物的體重估計會有比較好的效果。

不同生長階段的兩種梁龍股骨對比

第二點也不難理解，生物體的大部分都是水，總體密度和水比較接近。換句話說，如果我們知道了生物體的體積，也就知道了生物體的體重。這一方法的優勢在於不局限與陸生生物，也可以用于海生或者善於飛行的物種；同時，也規避了經驗公式對於體型特別巨大（例如侏羅紀公園中的蜥腳類）或者體型特別嬌小（例如一些早期哺乳動物）估計不準確的問題。然而，體積法估計體重只適合有較為完整化石保存的生物，只有在完整骨架作為框架的情況下才能夠盡量準確的估計生物的體積。