棘龍到底長什麼樣?
它有鱷魚的下顎、熊的爪和水鳥的蹼足。但是——棘龍到底長什麼樣?
在恐龍進化史上,最大的謎團之一是:為什麼水生恐龍如此罕見?雖然我們知道魚龍、蛇頸龍和滄龍都生活在水中,但根據它們在進化樹上的位置,嚴格說來都不屬於恐龍,只能算恐龍的近親。因此水生恐龍為什麼如此罕見,是古生物學家一直想弄清楚的一個問題。
2014年,根據最新出土的化石,一種叫棘龍的恐龍引起古生物學家的注意。這種動物具有類似現代濱鳥的蹼足,腳趾長而扁平。科學家推測,這種恐龍恐怕生活在水中。如果真是這樣,那就可以通過對棘龍的研究,了解生活在水中的恐龍的一些情況。
在過去幾年裡,古生物學家一直在拼湊、想像曾經統治地球的一種兇猛動物——棘龍的模樣。而拼湊出的棘龍形象,似乎超出常理:看看棘龍的顎,你可能會斷定它像鱷魚;檢查它巨大的爪子,它像一頭熊;它寬而平的腳趾骨又像一隻水鳥。一種具有如此明顯相互衝突特徵的動物,是怎麼生活的呢?它究竟是陸生的還是水生的?對此科學家進行了仔細的研究。
棘龍不適合陸上生活
棘龍是一種大型獸腳類肉食恐龍,其中的亞種埃及棘龍是目前已知最大的食肉恐龍,體長12到20米,臀高2.7至4米,體重4到26噸。棘龍生活於白堊紀時期的北非,距今約為11400萬到6500萬年前。
棘龍屬於大約出現於1.5億年前的一個叫棘龍科的恐龍家族。這些動物有鱷魚般的顎和牙齒,像鱷魚一樣,它們可能吃魚。棘龍類是唯一已知的食用魚類的大型水生恐龍。
巨大的顎是鱷魚獵食唯一使用的工具。與鱷魚相比,棘龍的顎咬合力較差,但它除了顎,還有強壯的爪子,爪子至少30厘米長。不過有人指出,爪子相對它的身體還是太短了點,所以在陸上捕獵時棘龍看不到自己的爪子——這使得抓捕獵物時瞄得不太准。也有人猜測爪子也許是用來挖藏在洞中的獵物的。
由於棘龍的軀幹很長,臀部不發達,後腿很短。加上它的腳像濱鳥的蹼足,這些都不是在陸地上追逐獵物的恐龍的特徵,因此,科學家推測棘龍是生活在水中的。
棘龍是笨拙的游泳者
但是,如果你以為棘龍能在水中優哉游哉地生活,那也同樣錯了。
棘龍最與眾不同的特徵是背上的棘。棘是對椎骨的延伸,在目前出土的化石中,最長的一根棘達1.65米長。在活的棘龍身上,棘上很可能覆蓋著皮膚或脂肪,形成半月形類似帆的結構,被稱為「帆狀物」。
帆狀物可能有著多種用途。一種用途是調節體溫。如果帆狀物含有豐富的血管,棘龍就可以利用其巨大的表面積來吸收熱量。當然,該結構也可能用於散熱。大型動物由於其體表面積與總體積之比相對較小,在高溫度下散熱成了一個大問題。棘龍背上的帆狀物撐開來,可以大大地增加體表面積,從而提高散熱效率。如果涼風吹來,散熱效率還會更高。帆狀物的另一種用途是用於求愛,吸引異性,類似於孔雀的尾巴;或許還有威脅對手,展示自己地位的功能。這些帆狀物可能還具有鮮明耀眼的顏色。
但是,帆狀物對於棘龍的水上生活卻是一個巨大的累贅。因為要撐起這面「帆」,棘骨加上皮膚和肌肉,是一個不小的重量,導致重心上移。造成的一個後果是,游泳時很容易翻倒。這極大地限制了棘龍的游泳本領。為了防止在水中傾覆,棘龍得用後腿不停地划水。此外,還有研究表明,棘龍無法潛水。
所以,從各方面來看,棘龍都是相當笨拙的游泳者。
水生恐龍為何如此罕見?
即使棘龍是一個業餘的游泳者,但其堅實的腿骨和水鳥般的腳表明,它花了大量的時間在水邊活動。現在一般認為,棘龍主要在淺水中生活。有的研究者認為,棘龍像鯨的祖先——古代的四足鯨一樣,正處於動物從陸生到水生的早期過渡階段。
但四足鯨後來進化成了完全水生的現代鯨魚,而棘龍卻沒有進化成一種完全水生的恐龍。這一謎團至今仍讓古生物學家大感困惑。
最近有人提出一個假說:包括棘龍在內的所有恐龍的腿都垂直於軀幹,類似現代的四足動物。具有這種身體構造的動物,例如馬,在游泳時必須起伏身子來向前推進。棘龍游泳時,大致也會這麼做。但是從解剖學上看,棘龍的尾巴只能左右擺動。這與垂直起伏的軀幹相結合,在游泳時是非常低效的。棘龍要想完全適應水生,必須先進化失去尾巴;但是尾巴對它來說又非常重要,似乎是丟不得的,一旦失去尾巴,它在水中身體就會失去平衡。這個矛盾使得它不能進一步進化成完全水生的恐龍。
目前古生物學家發現的恐龍化石中,只有棘龍最有可能是水生恐龍。現在如果連最有希望進化成水生恐龍的棘龍都不了了之,那就可以解釋水生恐龍為何如此罕見了。
不過,有人懷疑這個解釋也許還不夠全面,造成沒有進化成水生恐龍這一狀況的,可能還有更多原因。
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