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棘龙究竟是怎样一种生物?棘龙和霸王龙究竟谁更厉害?

时间:2020-06-17 11:55:59       来源:科技日报

提起肉食性恐龙,人们马上会想到白垩纪末期的霸王龙。这个体型硕大、行动敏捷的家伙一直被认为是个嗜血狂魔。然而,在霸王龙出现之前,还有一个块头更大的食肉恐龙,一直被人们认为,在“杀伤力”方面可以坐上肉食性恐龙的头把交椅。它就是棘龙。

近日,古生物学家尼扎尔·易卜拉欣在《自然》杂志上发表的研究称,食肉的棘龙长着一个像船桨一样的大尾巴,能够在水中游泳并捕食。这项研究打破了“大型恐龙只在陆上生活”的观点。

棘龙究竟是怎样一种生物?棘龙和霸王龙究竟谁更厉害?这些谜题一直困扰着古生物学家。

究竟长啥样 研究不断刷新认知

“棘龙是一种巨型兽脚类食肉恐龙,生存于白垩纪中期,约1.1亿年前至9400万年前。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长徐星表示,根据已有化石推测,棘龙庞大的身躯足以力压群雄,成为目前人类已知的最大肉食性恐龙。科学家通过化石发现,棘龙背部有一个很大的背帆,因此将其命名为棘龙。

1912年,德国古生物学家恩斯特·斯特莫在埃及首次发现棘龙骨骼化石,并于1915年首度发表相关研究成果:这些骨骼包括1个不完整的下颌骨、2节颈椎和7节长着非常长的神经棘的背椎。

对于棘龙究竟长什么样,可以说很长时间都是个谜。“在最初的论文里,斯特莫对这个大家伙真正的样貌也非常怀疑,因此除了骨骼描述以及精美的骨骼图片外,并没有给出太多生态复原相关的说明。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士生廖俊棋说。

1936年,斯特莫给出了第一个棘龙的复原形象。这个棘龙的复原形象除了背部神经棘连接的背帆,与其它兽脚类恐龙并没有什么明显的区别。

由于当时缺乏棘龙上颌骨及四肢骨骼,这个复原主要是参考了如异特龙、暴龙等大型肉食性恐龙;再加上当年流行把二足站立的恐龙复原成袋鼠站姿,因此复原图和现在认识的棘龙有很大的差异。

2014年,易卜拉欣的研究显示:棘龙的身体较为细长,和鳄鱼一样有着粗短的后肢,同时它的脚趾分散,说明脚趾之间可能有蹼。最新研究又揭示,棘龙有个船桨一样的尾巴。

可以说,随着研究的逐渐深入,我们对棘龙长相的认识也越来越清晰,越来越准确。

谁是恐龙界“大BOSS” 争议还很多

“除了在天空飞翔的飞鸟类恐龙以及某些有争议的小型恐龙以外,中大型的恐龙并没有发现水生的分支,因此最初科学家理所当然地认为,棘龙是陆生动物。”徐星说,更重要的是,以前并没有发现棘龙的身体结构适合游泳。

2001年,棘龙正式进入大众视野。那一年,可以说是棘龙的成名年。在科幻电影《侏罗纪公园3》中,人工克隆的棘龙大显神威,打败了前两部的“大BOSS”霸王龙。从此,人们有了个疑问:棘龙和霸王龙到底谁才是陆地的霸主?

事实上,棘龙到底能不能杀死霸王龙还有很多争议。棘龙是最大的肉食性恐龙,比霸王龙还要大。一般而言,霸王龙的身长在12米左右,而棘龙的身长却可以达到15米。

许多人都对电影中的霸王龙形象印象深刻。它们前肢短小,后肢粗壮有力,主要用后肢行走。与霸王龙的形象不同,2014年,易卜拉欣团队就提出棘龙有许多适应水生的身体特征,比如身体较为细长,后肢比较粗短,前肢和后肢的长度差不多,它既可能像霸王龙那样用后肢行走,也可能前后肢并用。

棘龙的一些骨骼结构证明,它是吃鱼的一种恐龙。比如它的牙齿是圆锥状,这种牙齿结构更适合捕鱼。相比之下,霸王龙以植食性恐龙为食,它的牙齿是倒勾型,像切牛排的刀一样,上面有许多锯齿,这种牙齿结构更适合捕捉并撕裂食物。与此同时,棘龙的嘴巴是细长型的,有点儿像现在的鳄鱼嘴;而霸王龙的嘴巴比较粗大,咬合力惊人。从咬合力上看,霸王龙的咬合力要更强一些。棘龙的身体构造更适合吃鱼。

更重要的是,棘龙生活的时代要比霸王龙早很多,它俩没有一决高下的可能。徐星说,虽然它俩都生活在白垩纪,但棘龙生活在白垩纪的中期,而霸王龙却生活在白垩纪末期。除了生活的时代不同,棘龙和霸王龙的分布位置也不一样。

是否为水生动物 专家“吵”了很久

事实上,很早就有证据表明棘龙能够捕鱼。棘龙的近亲分布在世界各地,比如重爪龙,此前科学家就已经在英国重爪龙肚子里发现鱼类鳞片的化石。

虽然这是一个证明棘龙类以鱼为食的直接证据,但是仍有学者认为棘龙可能像一些熊一样,虽然会捕鱼,但仍然是陆生动物。因此,棘龙到底是在水中边游泳边捕鱼,还是只在陆上抓鱼,一直是个比较大的争议。

由于陆生动物与水生动物体内的同位素不同,因此也有学者利用同位素来研究棘龙到底是陆生还是水生。研究最终证明棘龙体内的同位素更接近水生动物。

2014年易卜拉欣的研究进一步揭示了棘龙身体特征。这些特征显示棘龙应该是半水生的恐龙。

“但这篇论文发表后受到许多同行的质疑。有些声音认为这些骨骼并不来自同一个体,它们可能来自不同的个体,比如,如果成年棘龙的身体加上幼年棘龙的脚,这样看起来棘龙的前后肢也会短;另外,也有些人质疑2014年研究的只是棘龙的近亲,并没有足够证据显示它就是棘龙。”廖俊棋说,因此易卜拉欣和长腿陆生棘龙派的争论并未停止。

为了找到更有力的证据来证明自己水生棘龙的观点,2018年,易卜拉欣再次回到摩洛哥发掘恐龙化石。这次发掘带来了惊人的发现,易卜拉欣的团队在当地找到了棘龙的脚爪和大量保存完好的尾椎。这批骨骼与2014年发现的相比没有重复,很可能属于同一只恐龙,因此可以排除之前对于这些骨骼来自不同恐龙个体的质疑。另外,本次发现的尾椎和此前发表的棘龙尾椎几乎相同,因此也可以证明本次找到的化石就是棘龙“本尊”,不是其他近亲种类。

“虽然最新的研究证明了棘龙可以在水中边游泳边捕鱼。但是目前并没有确切的证据证明棘龙完全水生。我觉得棘龙更像是半水生动物,它跟鳄鱼类似,是一种水陆两栖的动物,既可以在水中生活,也可以在陆上生活。”廖俊棋说。(记者 陆成宽)