科學家們通過研究恐龍牙齒分析出白堊紀時期恐龍是如何吃被子植物

我們對大型蜥腳類恐龍(如腕龍和雷龍)的迷戀源於它們巨大的體型。長30米、重50噸的動物怎麼能像陸地動物一樣活動呢?那麼，那些從植物中獲得足夠營養的東西又是怎麼來的呢?

我們幾乎沒有證據證明巨型食草動物吃什麼。關於胃化石和內臟化石的報道一直存在爭議，而糞化石(糞便化石)很難確定的分析出他們吃什麼。與現代最大的類似動物長頸鹿和大象進行形態學對比的間接證據表明，蜥腳類動物會在樹冠上覓食，儘管研究人員對所有的蜥腳類動物是否都昂著頭並不認同。有些人甚至建議在不同的蜥腳類動物群體之間劃分生態位，最高的腕足類動物從樹冠頂端進食，在樹冠中間的有一部分恐龍，以種子蕨類和蘇鐵為食，在地面上以蕨類和角類為食的食草恐龍。

來自蜥腳類動物牙齒的間接證據可能是現存最好分析的證據:許多蜥腳類動物的牙齒因食物磨損而磨損得很厲害。我們還分析了梁龍的尖牙類牙齒上的磨損程度，提出了一種「抓鬥」的餵養方式，即單側支剝。一些泰坦巨龍(一種分布在全球的蜥腳類動物，一直存活到白堊紀末期的滅絕事件)可能有鋒利的喙，非常適吃粗糙的植物。

蜥腳類動物在一億三千萬年前開花植物(被子植物)出現之前進化並成為主要的食草動物，所以很明顯它們可以從周圍的無花植物中獲得足夠的營養來維持它們龐大的身軀。一個生態系統的生產力,從陽光和能量收穫轉化為植物——以及如何有效地能量可以通過食草動物,決定了人口的食草動物可以維持,所以尋找中生代植物的營養價值,消費者對中生代古生態學是一個關鍵問題。哪些植物為生長中的恐龍提供了最好的營養?

最初的理論認為，中生代高濃度的二氧化碳，增加凈初級生產力，推動了蜥腳類動物的崛起。然而，僅僅是二氧化碳的水平並不能決定初級生產力，而且植物所需要的所有其他東西——光、水和營養——都將成為限制因素。即使初級生產力由於二氧化碳水平的提高而提高，也有人認為非被子植物的低能量價值意味著蜥腳類動物將不得不消耗大量的植物材料。重要的是，二氧化碳水平對植物的消化率和氮含量也有間接影響。

利茲大學(University of Leeds)的菲奧娜?吉爾(Fiona Gill)和戈廷根(Goettingen)和諾丁漢大學(Nottingham)的同事進行了一項新的研究，研究了中生代生長的植物——生長在生長室內的大氣二氧化碳含量——對蜥腳類動物有何營養價值。對於冠層植物，他們使用了水杉(黎明紅杉，落葉針葉樹)，金合歡(鱗片針葉樹)和銀杏(每個人最喜歡的活化石種子植物)。對於下層植物，選擇蕨類植物和馬尾的植物，以及毛茛、毛茛屬植物，作為早期被子植物的類似物。

然後將這些植物與牛瘤胃液一起發酵72小時，以模擬通過蜥腳類動物腸道的運輸過程，並對產生的氣體進行分析，以確定消化率(用於評估農業飼料的一種技術)。計算了每個樣品的代謝能量，並測量了碳和氮的含量。

研究表明，蕨類和水杉的蜥腳類動物所能獲得的能量與被子植物相當，而從食物的價值來看，節肢動物比被子植物更有價值。這可能與在horsetails中使用二氧化硅作為結構元素的低水平的聚合物木質素有關。

基於這些結果,吉爾和他的同事們計算出一個30噸蜥腳類動物代謝率介於現代爬行動物和現代哺乳動物需要每天吃110公斤的猴子拼圖樹葉生長在2000 ppm(ppm)的二氧化碳(Mid-Triassic水平,現代水平的5倍),而同一種動物可以每天只有51公斤的楔葉類增長僅1200 ppm的二氧化碳(現代水平的三倍)。

這些發現挑戰了對非被子植物的營養質量的假設，如馬鞭草，以及對植物食物價值在二氧化碳水平升高的任何概括。不同的植物物種在較高的二氧化碳水平上表現不同，它們的營養價值也會發生變化。

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