在恐龍進(jìn)化史上,最大的謎團(tuán)之一是:到底有沒有水生恐龍?雖然我們知道魚龍、蛇頸龍和滄龍都生活在水中,但根據(jù)它們?cè)谶M(jìn)化樹上的位置,嚴(yán)格說來都不屬于恐龍,只能算恐龍的近親。那么為什么水生恐龍如此罕見呢?
棘龍是非典型水生恐龍?
其實(shí)在所發(fā)現(xiàn)的恐龍化石中,也不是完全沒有在水中生活的恐龍。
1912年,人們?cè)诎<鞍l(fā)現(xiàn)了獸腳亞目恐龍的一種——棘龍的化石,它生活在距今大約1.1億至9350萬(wàn)年的白堊紀(jì)時(shí)期。
據(jù)科學(xué)家們公布的早期數(shù)據(jù)顯示,棘龍?bào)w長(zhǎng)為12.6米至18米,重量為7噸至20.9噸。近年來,更完整的標(biāo)本支持了早期研究,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)棘龍可以長(zhǎng)到15米至15.6米的長(zhǎng)度。不過最新數(shù)據(jù)估測(cè)其重量為6.4噸至7.2噸。與大多數(shù)恐龍不同,棘龍背部長(zhǎng)著一些獨(dú)特的刺,形成了帆狀結(jié)構(gòu)。公開資料顯示,棘龍背部的刺至少有1.65米長(zhǎng)。棘龍的刺是其椎骨的延伸,研究者認(rèn)為這能幫助棘龍調(diào)節(jié)體溫或顯示其獨(dú)特魅力。
“將棘龍跟鱷魚對(duì)比后,人們認(rèn)為,棘龍有可能是水生的?!敝袊?guó)科學(xué)院古脊椎與古人類研究所古生動(dòng)物學(xué)家徐星接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,根據(jù)棘龍的頭骨形態(tài),人們發(fā)現(xiàn)棘龍的頭骨長(zhǎng)而窄,類似于現(xiàn)代鱷魚的頭骨。具體表現(xiàn)在,嘴巴較細(xì)長(zhǎng),牙齒的方向和大小有助于其抓住魚并將獵物固定在嘴中。
此外,通過對(duì)個(gè)別棘龍的化石進(jìn)行分析,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)棘龍的胃容物中有魚鱗殘留物。“這說明棘龍吃水里的生物,據(jù)此可推測(cè),棘龍或許生活在岸邊或水中?!毙煨潜硎?,表明棘龍生活在水中的另一個(gè)證據(jù)是,有研究發(fā)現(xiàn),棘龍骨骼中的同位素組成跟水生動(dòng)物比較接近。
不過,徐星強(qiáng)調(diào),還沒有非常確鑿的證據(jù)表明棘龍一定生活在水中?!耙?yàn)榧垱]有像海獅或海豹等水生動(dòng)物那樣的鰭狀結(jié)構(gòu)。這說明棘龍不能完全生活在水中,并不是典型的水生動(dòng)物?!彼硎?,根據(jù)現(xiàn)有的發(fā)現(xiàn),棘龍究竟是長(zhǎng)時(shí)間生活在水中還是岸邊,還不好判斷。
“根據(jù)棘龍的牙齒和頭骨,人們認(rèn)為棘龍主要以吃魚為生,但棘龍只是一類食性比較特殊的恐龍,而且一般來說,棘龍只是下水捕食,然后還會(huì)回到陸地生活。所以,不能據(jù)此提出‘水生恐龍’的概念。”中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)副教授邢立達(dá)表示。
恐龍?jiān)揪褪撬鷦?dòng)物?
也有科學(xué)家認(rèn)為,恐龍?jiān)揪褪撬鷦?dòng)物。這一說法,源于一個(gè)困惑:恐龍的細(xì)腿如何撐起它龐大的身軀?英國(guó)劍橋大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家布賴恩·福德曾試圖提供解釋:恐龍主要生活在水中,靠浮力支撐身軀。他表示,恐龍大部分時(shí)間在湖中游走,尾巴提供助力,足跡印進(jìn)淤泥。
按照福德的說法,可以解釋考古學(xué)家為何經(jīng)常挖到恐龍的腳印,卻鮮有恐龍尾部的痕跡。對(duì)比大象、犀牛等現(xiàn)代大型動(dòng)物,恐龍的腿很細(xì)小,尾巴卻肥碩。
“認(rèn)為恐龍?jiān)谒猩?,一切就變得合理?!备5抡f,“恐龍用水支撐體重,浮起尾巴,調(diào)節(jié)體溫,獲取食物。”
不過,倫敦自然歷史博物館古生物學(xué)家保羅·巴雷特認(rèn)為,這種說法沒有道理。他表示,已有研究人員借助承載結(jié)構(gòu)工程學(xué)原理證明,恐龍腿部肌肉的力量足夠支撐其身軀在陸地上輕松行走。而且,恐龍?jiān)谒袝?huì)呼吸困難,行走緩慢?!八鼈兛赡苌钤诳拷牡胤剑袝r(shí)候下水涼快一下,但我不接受它們生活在水中的理論?!北A_說。
2007年,科學(xué)家在西班牙東北部的卡梅羅斯盆地發(fā)現(xiàn)了恐龍用爪子在水底劃出的痕跡,這成為“恐龍會(huì)游泳”的確鑿證據(jù)。2011年,中美古生物學(xué)者在河北赤城縣發(fā)現(xiàn)了一批奇怪的只有趾痕、沒有腳后跟的足跡。專家認(rèn)為,這是恐龍戲水的鐵證——造跡者下水后,在湖底留下爪子的刮痕,隨著湖泊深度增加,它們腳部所能接觸到的水底越來越少,足跡逐漸變?nèi)酰?個(gè)趾頭也不能完整留存。
完全水生的恐龍不存在?
盡管有證據(jù)顯示有些恐龍生活在水中,邢立達(dá)依然反對(duì)提出“水生恐龍”這個(gè)概念。“‘水生恐龍’只是最近幾年提出的一個(gè)假設(shè),但是它極其容易包括海龍類、滄龍、蛇頸龍等,混淆概念?!?/p>
徐星也告訴記者:“根據(jù)現(xiàn)有研究,沒有純水生的恐龍。只能說有些證據(jù)顯示,有恐龍?jiān)谒猩钜欢螘r(shí)間。蛇頸龍、魚龍或者海獅、海豹的四肢會(huì)發(fā)生高度變化以適應(yīng)完全在水中的生活,但目前沒有證據(jù)表明存在這類恐龍。”
從嚴(yán)格意義上來講,的確沒有發(fā)現(xiàn)真正的水生恐龍。徐星認(rèn)為,有兩種可能性,一是恐龍?jiān)谒娴臅r(shí)代確實(shí)沒有優(yōu)先占領(lǐng)水生態(tài)位,當(dāng)時(shí)的水環(huán)境可能被鱷魚等其它水生動(dòng)物占領(lǐng);二是也許確實(shí)存在水生恐龍,但它們沒有成為主流物種,這類恐龍的化石沒有保存下來或尚未被發(fā)現(xiàn)。
“近幾年,隨著野外考察的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)了越來越多奇奇怪怪的恐龍?,F(xiàn)在的化石記錄還沒有完全揭示恐龍的多樣性?!毙煨潜硎?,原來的化石記錄是有欠缺的,有的欠缺也許可以彌補(bǔ),有的欠缺或許永遠(yuǎn)存在。
研究恐龍甚至爭(zhēng)論恐龍水生還是陸生有何意義呢?
“首先,它能證明一些進(jìn)化現(xiàn)象。物種永遠(yuǎn)處在變化中,比如由大變小,由陸地變到空中??茖W(xué)家們則希望揭示變化的規(guī)律?!毙煨潜硎?,現(xiàn)在的生態(tài)系統(tǒng)被稱作鳥語(yǔ)花香的世界,以美麗的鳥類和開花植物為特征,而這一生態(tài)系統(tǒng)是從恐龍占據(jù)主導(dǎo)地位的中生代生態(tài)系統(tǒng)演化而來的,我們需要大量數(shù)據(jù)和化石記錄來揭示這一演化過程。
同時(shí),科學(xué)家還要揭示哪些因素影響著生命的演化,是基因還是環(huán)境等?!案闱宄f(wàn)物演化的規(guī)律,對(duì)人類了解自己的生命也很重要。”徐星表示。
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這種恐龍也會(huì)在水中游泳、捕食
2017年底,意大利等國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)在蒙古的白堊紀(jì)后期地層中發(fā)現(xiàn)了一種新的恐龍化石,形態(tài)大致呈水鳥狀。這一恐龍新物種被命名為埃氏哈茲卡盜龍,俗稱“鴨恐龍”?!傍喛铸垺钡牟鳖i長(zhǎng)而彎曲,前肢呈鰭狀,可以像鴨子一般在陸地上行走,也能用前肢游泳。它們還長(zhǎng)著許多適合用于吃魚的細(xì)小牙齒?!傍喛铸垺钡牧硪粋€(gè)特點(diǎn)是它的喙和上頜有很多小孔,曾充滿神經(jīng)末梢,這樣的嘴和一些水禽的喙有類似結(jié)構(gòu)。這說明,“鴨恐龍”或許在水中或河湖底部捕食。
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