牙齒的秘密:草食性的腫頭龍或許食肉?
撰文:JOHN PICKRELL
圖為腫頭龍頭骨化石的重建模型,該腫頭龍擁有類似獸腳類恐龍的牙齒。
攝影:BRIAN BOYLE,ROYAL ONTARIO MUSEUM
這幅插圖展示了幼年腫頭龍可能的樣子。它的頭部長著明顯的頭蓋裝飾物和隆起物,扁平的顱骨的整個背面長著一連串的骨瘤。
插圖:KARI SCANNELLA
從這幅插圖可以看到,年輕的成年腫頭龍的額頂骨擴大了,以便形成標誌性的隆起物。
插圖:KARI SCANNELLA
圖中這頭疑似成年腫頭龍擁有更寬的額頂骨隆起物,頭骨後面的裝飾物有所減少。
插圖:KARI SCANNELLA
腫頭龍體長4.5米左右,頭頂腫大,與暴龍和三角恐龍生活在同一個時代,在兒童書籍和流行文化中佔據重要地位,常被描述為溫和的食草動物。不過,本周早些時候,在阿爾伯克基舉行的古脊椎動物學會會議上,當研究者展示一具擁有完整頜骨和牙齒的腫頭龍頭骨化石時,科學家們一下子全都目瞪口呆。
與所有已知的腫頭龍一樣,這個未成年腫頭龍頜骨後部的牙齒也是葉狀的,適合撕咬堅硬的植物、水果和種子。
不過,在腫頭龍頜骨的前面部分(之前從未發現腫頭龍這個部位的化石),長著刀片一樣鋒利的三角形牙齒,與食肉恐龍——暴龍和迅猛龍的牙齒更為相似。目前仍不清楚腫頭龍的這些牙齒是未成年之前的暫時性牙齒,還是永久性牙齒。
腫頭龍至少在生長發育的某些階段擁有這種牙齒,這一點很有趣,英國愛丁堡大學的古生物學者Steve Brusatte說道,他參加了在阿爾伯克基舉行的古生物學會議。
「我研究獸腳類的肉食恐龍15年了,如果你遞給我一個那樣的牙齒,我可以肯定的說那是獸腳類恐龍的牙齒,」他說道。「它們擁有一個喙,同時還有許多刀一樣鋒利的牙齒……它們一定會進食某些肉食,否則嘴的前面長著鋒利的牙齒有什麼意義呢?」
腫頭龍的發育
加州大學伯克利分校古生物博物館的Mark Goodwin和加拿大皇家安大略博物館的David Evans介紹了此次發現,後者近年來發掘和研究了許多新的腫頭龍化石標本。
Goodwin的研究上一次引起爭議的時候是2009年。當時他認為發現於地獄溪地層的兩種恐龍並不是新物種,而是腫頭龍的幼年形態,並展示了自己的證據,如今該觀點已得到普遍認可。這兩種恐龍之前被命名為冥河龍和龍王龍,看起來與成年腫頭龍截然不同。它們的頭部長著隆起物和角,不過其頭部的突起物沒有成年腫頭龍那麼大,因此才造成了之前的困惑。
這具形似龍王龍的腫頭龍的頭骨化石發現於蒙大拿州東部地區,之後捐贈給了皇家安大略博物館。這具化石可追溯到6600-6800萬年前,也就是白堊紀晚期,不久之後就發生了導致不會飛的恐龍滅絕的小行星撞擊地球事件。為了更好的認識腫頭龍從幼年到成年的發育過程,Goodwin和Evans研究了71具腫頭龍化石,其中大多數為化石碎片,最新發現的化石也是其中之一。
在阿爾伯克基舉行的古生物學會議上,Goodwin還陳述了兩人的另一個發現:腫頭龍頭部裝飾的風格和複雜程度不僅在個體的成熟過程中有所變化,而且在200萬年的進化過程中也在不斷改變,這一點從地獄溪地層岩石中發掘的化石可以推測出來。這就使Goodwin 2009年首次提出的觀點變得更加複雜。
腫頭龍的食性
在新發現的腫頭龍頭骨化石中找到「類似獸腳類恐龍的牙齒」是一個大驚喜,Goodwin說道。他推測這些動物可能是機會主義者,至少是部分肉食性動物,可能與今天的許多熊一樣周期性地改變食性。
或許腫頭龍是雜食性動物,Brusatte說道,「它會進食灌木和蕨類植物,也會吃一些小型哺乳動物、蛙類、蠑螈和蜥蜴,甚至是一些小型恐龍。」
只有掌握了腫頭龍究竟吃什麼的確鑿證據,才能弄清楚其飲食偏好,目前科學家有幾種可能會找到答案的方法。其中一個方法是分析腫頭龍牙釉質的碳同位素比值。這一化學特徵能提供有關一種動物食物組成成分的信息,同樣地,對牙齒表面微小的凹坑和劃痕的研究也能提供這類信息。另一種方法是調查從地獄溪地層發掘的其它化石骨骼上的咬痕,以確認是否有咬痕與新發現牙齒的形狀和尺寸相匹配。
新研究可能會產生更深遠的影響。加拿大阿爾伯塔大學的古生物學者Philip Currie表示,在發現新化石的同一岩層中還有許多其它令人迷惑的「獸腳類恐龍」的牙齒,他希望對這些牙齒進行重新檢查。按照新的發現,他推測這些神秘的牙齒實際上或許屬於腫頭龍。
Evans對此表示認可:「如果發現了與頜骨分開的牙齒,毫無疑問它們很容易會被誤認為小型食肉性恐龍的牙齒。」
「這些位於頜骨前方的牙齒可能至少被喙打磨過,我們一直困惑這些恐龍究竟吃什麼,不過我認為頜骨後方的牙齒清楚地表明它是食草動物。問題是為何它前面的牙齒像肉食動物一樣鋒利?」
大多數科學家喜歡把恐龍歸為單一的類別,加利福尼亞古生物博物館的Danny Anduza說道,他本人曾幫助發掘過幾具腫頭龍化石。「新研究令人興奮的地方在於研究者藉助新的證據挑戰了上述一些假設。」
他說新研究還證明了持續的實地調查的重要性。「即使經過多年的化石發掘,僅僅一個新發現就能改變我們看待一個群龍族群的方式,」Anduza說道。「我覺得這很鼓舞人心。它提醒我們要儘可能經常地做實地調查,總是向著下一個目標前進。」
(譯者:流浪狗)