书城童书中国青少年成长必读:探索史前的奥秘
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第13章 千奇百怪的古生物恐龙篇(4)

冥冥之中总有幸运之神相伴,沱江龙足底的印痕为研究指明了方向。但由于剑龙的生存时间较短,它们繁荣于晚侏罗世,消亡于早白垩世,其足迹不可能出现在中白垩统地层中,那么这九个足迹非常可能属于甲龙类。经过仔细比对,尤其在对照甲龙类足迹中的四足龙(Tetrapodosaurus)足迹后,可以确信这批足迹就是中国发现的首批甲龙足迹,这对我国恐龙足迹学的完善、甲龙的地理分布都起到重要的作用。在描述标本时,我将足迹命名为中国綦江足迹,属名綦江,说明化石的产地。

更重要的是,中国綦江足迹的发现从另一方面论证了夹关组地层的年代。我们知道,甲龙繁盛于晚白垩世,该时期的甲龙化石发现于北美、西欧和东亚地区。在形态上与中国綦江足迹接近的四足龙足迹发现于早白垩世的最晚期,即中自垩世。这说明这两种类似的足迹其造迹恐龙形态也比较近似,它们应该是同一时代的产物,从而推断产出中国綦江足迹的夹关组也确属于中白垩世。

除了鸭嘴龙足迹和甲龙足迹,綦江恐龙足迹群还发现了鸟脚类的老瀛山足迹和虚骨龙类的舞足迹。结合峨眉山市川主乡夹关组发现的4种恐龙足迹和1种水生鸟足迹,我们可推断夹关组存在-个物种相当丰富的动物群,至少包括了甲龙类、鸟脚类、兽脚类和古鸟类等物种,再结合老瀛山的地质情况,我们可以重建约1亿年前的綦江生态系统。

约1亿年前的中白垩世,綦江~片热带景象,山峦密布,河溪流淌。每次洪峰过后,许多浅滩出露水面,成为沙岛。沙岛与沙岛之间是多股的河流,它们忽分忽合,交织如辫(我们称之为辫状河),这些河流距离流出的山体不远,沉积了很多沙砾。当洪水再次到来时,有些沙岛不被淹没,有些被淹没的可能被水流斜切而过,从而形成新的槽道。河滩上由于多次发生LLI洪,并没有太多的植物,但在水畔不远处,温暖潮湿的环境则滋育出繁茂的木贼、蕨树和苏铁,这些植被为植食性恐龙提供了丰盛的食物。

雷霆动处,大群的鸭嘴龙从林间漫步而至,硕壮的成年鸭嘴龙打头阵,沉重的身躯在河滩上压出深深的足迹,几个幼崽乖巧地跟随在大龙旁边,它们的前肢还太短,所以仅用后足行走。突然,其中一只鸭嘴龙的右前肢踏上一块突兀的卵石,向前打了个踉跄,差点滑倒在地,右前肢在地面刮出了一道约0.33米长的拖痕。在河滩的不远处,一大群只有14米长的虚骨龙类正在奔跑,追赶着水畔空际中形形色色的昆虫。在虚骨龙群边上,两只约4米长的甲龙实在不堪聒噪,转身离开水源地……可见,这片绝壁上的恐龙足迹就像大自然用一部天然录像机为当时动物活动录下的“特写镜头”,一个剪影,可让人无限回味。

养只恐龙来取暖?

“如果恐龙真是如此笨重、愚蠢的动物,那么它们怎能统治地球1.6亿年,致使我们哺乳动物的祖先只能在它们那高贵的阴影里卑微而温顺地生存?”——巴克只要你看过《侏罗纪公园》,脑海中可能都残存着一些关于热血恐龙的记忆片段。还记得两个小孩被一群伶盗龙堵在冷藏室里那经典的一幕吧?剧组此前制作的伶盗龙道具,其嘴里还吞吐着爬行动物那分叉舌头,咝咝地吐着芯子。可担任影片顾问的古生物学家霍纳坚持恐龙是热血动物,不该出现这种镜头。剧组人员灵机一动,设计出一个极经典的镜头:一只伶盗龙探头从冷藏室的圆形舷窗窥视,还在冰凉的窗玻璃上呼出一片湿蒙蒙的雾气,热血动物的感觉一下子全出来了。

《侏罗纪公园》打头阵,加上过去的10年间来自中国辽西那些通体毛茸茸的、身披霓裳羽衣的恐龙,它们所带来的资讯,都直接或间接地推翻了人们记忆中的恐龙形象。恐龙再也不是笨重、愚蠢、丑陋、冷血的代名词,而是矫健、聪明、漂亮、热血的。其中,科学界对恐龙是否热血的争论最大,且旷日持久。2006年,科学家在《大众科学图书馆生物卷》杂志上发表论文说,他们通过实验证明,恐龙热血与否全由它们的体形决定。-切从体形出发这项研究是由美国佛罗里达大学动物学系的詹姆斯?格鲁力所领导的团队发起的,格鲁力长期致力于动物新陈代谢的研究。我们知道,生物一些共有的重要化学反应的反应速率取决于温度,在这个方程的范围内,我们就可以解释温度、生长速率和身体组织的关系。

格鲁力决定将这个方程式应用到7种体重从12千克到13吨的恐龙中,它们分别是12千克的鹦鹉嘴龙、140千克的大椎龙、614千克的阿尔伯脱龙、622千克的蛇发女怪龙、869千克的惧龙、2.78吨的暴龙、12.979吨的迷惑龙(雷龙)。之所以选择这几种恐龙,是因为古生物学家们已经通过测量恐龙的骨骼横切面中类似年轮的构造,掌握了其生长速率的资料。

数学模型显示,这七种恐龙的体温随着体形的增大而升高。12千克的小恐龙的体温和现代爬行动物一样,是与周围环境温度相仿的25摄氏度。而l2.979吨的迷惑龙,其体温竞达到了41摄氏度,这比我们人类37摄氏度的体温还要高,已经逼近人类体温41.6摄氏度的上限,这血可是热得不得了。

格鲁力指出,恐龙可以用一种叫做热惯量的过程来保持身体温度。热惯量是指一种身体传导和储存热量的能力,这种热量可以来自新陈代谢,也可以来自本身的运动过程。随着恐龙体形的增大,它们的表面积与体积的比率就会变小,更不利于散热,特别是体重超过600千克的恐龙,散热的速度相当慢,所以可以基本保持稳定的体温。

至于这些热得发烫的大型恐龙的童年时代,格鲁力团队的看法是幼年迷惑龙的体温仅仅20摄氏度,远远低于它们的父母。所以这些幼龙会像现代的蜥蜴一样,靠晒太阳增加体温,而大型的恐龙则要寻找水源或是阴凉处来降温。红色猛禽格鲁力的研究新潮而又两方讨好,既满足了热血恐龙派的期许,又安抚了冷血恐龙派脆弱的神经。但很快,就有不同的声音出来,而且是来自热血恐龙派的质疑。质疑者并不是质疑这个数学模型的对错,而是觉得格鲁力可能忽略了一些因素,比如中国辽西那些长有羽毛的小型恐龙,按照格鲁力的模型,这些小型恐龙是冷血的,且一部分并不能飞行,那它们为何需要羽毛?比较合理的解释只能是用于保暖,而羽毛只存在于热血动物之中。另外的疑问是更大型的恐龙,比如大于55吨的波塞东龙,按照格鲁力的模型,其体温将近48摄氏度,这意味着波塞东龙可能需要在除了睡觉外的全部时间都用于进食,才能有足够的能量来消耗。上述这些疑问,看来还需要更多的研究去了解。热血与冷血,这个看似简单的问题为何如此纷争不断?这场战役的源头可以追溯到1964年,著名古生物学家奥斯特罗姆在美国蒙大拿州发现了一具中型恐龙化石,惊讶于该龙慑人的爪子,于是将其命名为恐爪龙。恐爪龙的形象不难想象,它的近亲就是《侏罗纪公园》里整天追杀着人类的伶盗龙。奥斯特罗姆认为恐爪龙是一种热血而敏捷的恐龙,它们集体捕猎,且与鸟类有着高度的亲缘关系。可以说,恐龙是具有复杂社会行为的热血动物,“热血恐龙论”诞生了。这个恐怖的爪子所引起的效应影响了一代古生物学家,学界及大众对恐龙的观感也大幅改变。但这仅仅是一个开始,热血恐龙在奥斯特罗姆的得意门生--罗伯特?巴克手里发扬光大。巴克是圈子里的叛逆小子,他聪明且反传统。1975年,他在《科学美国》杂志上发表了《恐龙的文艺复兴》,一文,直言不讳地提出恐龙是热血动物,恐龙并未完全灭绝,鸟类就是恐龙后代的观点。有趣的是,巴克还写了一本恐龙小说《红色猛禽》,完全从一只晚白垩世盗龙的视角来讲述故事,里面有一幕是盗龙一家子在雪地上玩得起劲,这高调暗示盗龙是热血的。巴克正是如此极力鼓吹热血恐龙的学说,铁了心要把传统恐龙古生物学逼到穷途末路。这些举措马上挑起了热血派和冷血派的大辩论。热血压倒冷皿 骨骼组织学(平局)。热血派把恐龙骨骼切成薄片,在显微镜下看到恐龙的骨骼像现生的鸟类、哺乳类一样,上面有许多中央管汉称哈弗管),这是热血动物快速代谢所必需的。而冷血动物能量转换速率低,因此骨骼上的中央管相对较少。冷血派反驳说:大型冷血动物如鳄鱼,骨骼上也有较多的中央管,这说明中央管的多少不能作为区分动物热血与否的证据。

行走姿势(平局)热血派认为,现生的热血动物大都能够直立行走,现生的与绝大多数已灭绝的冷血爬行动物由于四肢位于身体的两侧,则只能以肘作支点匍匐前进。而恐龙能用四肢将身体撑抬起来,甚至只用后肢撑地而直立行走。而有的恐龙,尤其是小型兽脚类,它们的行动敏捷,与善跑的不飞鸟类如鸵鸟不相上下。如此高速需要很多的能量,这只有热血动物才能做到。冷血派反驳说:有些冷血动物如小型蜥蜴也跑得很快,不能拿跑得快来辨认是否热血。

测量摘食者与被捕食者比率(平局)。该比率在热血与冷血动物中差异很大,冷血动物可达40%,而热血动物仅占1%~3%。热血派统计了加拿大阿尔伯脱省立恐龙公园的捕食者比率,其捕食恐龙只占3%~5%。冷血派反驳说:由于恐龙保存成化石的概率很低,我们至今还不能很有把握地说挖掘到的恐龙就能真实地反映该比率。

地理分布(平局)。热血派认为,冷血动物是很难生存在今天的南极。和北极地区的,因为那里实在太冷了。但是热血动物却来去无阻,比如北极熊和企鹅。目前,我们在南极洲、阿拉斯加都发现了恐龙。冷血派反驳说:当时全球气候比较温暖,恐龙完全可以生存在北极圈内。

取食(热血胜)。冷血派认为恐龙直到灭绝前的最后几百万年里才进化出较复杂的牙齿,即使最大型的恐龙也长着与身体相比而言很小的脑袋和简单的牙齿,它们就是一天24小时都在吃也很难满足需求。热血派则反驳说,鸭嘴龙类、角龙类等品种都拥有复杂的牙齿来咀Ⅱ爵处理大量的食物,以此来支持高新陈代谢率,而鸭嘴龙类、蜥脚类与部分兽脚类恐龙都使用胃石来帮助消化。

散热与保温(热血胜)。冷血派认为大型恐龙如果是热血的话,很可能由于无法将新陈代谢产生的热量及时排出体外而被热死。热血派则反驳说,恐龙可以用自己身体的特殊构造来散发新陈代谢产生的热量。蜥脚类恐龙可以用脖子和尾巴、剑龙用骨板、角龙用颈盾、棘龙用背上的“帆”,而最近发现的带羽毛的兽脚类恐龙证明了恐龙可以用羽毛保温。

鸟(热血胜)。热血派认为,目前公认鸟与恐龙的关系极为密切,甚至已经到龙鸟难分的境外地,而鸟是热血的,所以恐龙也很可能是热血的。