登陆注册
2321900000007

第7章 摇兽脚类恐龙(4)

如同许多二足恐龙,暴龙在过去也被塑造成三脚架步态,身体与地面之间呈至少45°夹角,尾巴拖曳在地面上,类似袋鼠。这种三脚架步态起源于约瑟夫·莱迪在1865年所提出的鸭嘴龙重建,这是首次将恐龙描述成二足动物。纽约市美国自然历史博物馆的前馆长,亨利·费尔费尔德·奥斯本(Hemy Fairfield Osborn),认为这些恐龙是以笔直的步态站立,于是在1915年首次发现暴龙完整化石后,提出笔直步态的概念。于是在接下来近一个世纪,该暴龙化石被塑造成笔直的步态,直到1992年才被重造。到了1970年,科学家们认为直立的步态并不正确,因为没有任何现存动物能够维持这种姿态,这种姿态将导致脱臼或数个关节的松脱,例如,臀部、头部与脊柱间的关节。尽管直立的步态并不正确,美国自然历史博物馆的标本仍然影响了许多电影与绘画,例如耶鲁大学的皮博迪自然历史博物馆的著名壁画“TheAgeOfReptiles”,由鲁道夫·札林格所绘制。

直到20世纪90年代,电影《侏罗纪公园》将更正确的暴龙步态传达给一般大众。目前的电影、绘画、以及博物馆模型,都将暴龙塑造成身体与地面接近平行的姿势,而尾巴高高举起,可以平衡头部的重量。

在2006年,亚伯达大学的研究人员艾力克·斯内夫立(Eric Snively)、皇家蒂勒尔博物馆的唐纳德·亨德森(Donald Henderson)以及卡尔加里大学的古生物学家道戈·菲利普斯(Dog Phillips)将暴龙科的头骨和牙齿数目与其他的物种做了比较。在其中一项针对恐龙头骨的结构力学研究中,科学家们使用电脑断层扫描对它们的牙齿弯曲强度、鼻部和头盖骨弯曲强度等项目进行了检查。研究的结果发表在期刊《波兰古生物学报》(Acta Palaeontologica Polonica)上。

斯内夫立的研究团队发现,暴龙科特有的固定、拱形鼻部骨头,比其他肉食性恐龙的未固定鼻部骨头更为坚固。当其他的肉食性恐龙撕咬猎物时,它们的头部骨头可能会轻微地分开;而暴龙的固定鼻部骨头,则将所有的咬合力都传递到了猎物身上。除了斯内夫立的团队以外,剑桥大学的古生物学家埃米莉·雷菲尔德(Emily Rayfield)博士也提出了固定鼻部骨头增强了暴龙咬合力的假设。

一只中等大小暴龙的头颅骨,甚至比更大型的肉食性恐龙的更为强壮;例如撒哈拉鲨齿龙的头部长度是暴龙的1.5倍,头颅骨的力量却比暴龙的还。当暴龙的颚部咬合时,将产生20牛顿的咬合力。暴龙的颈部肌肉可以在1秒内,扭动头部45°,可将一个50千克的人思到5米高。但这个数据是斯内夫立研究团队对暴龙肌肉力量的保守估计。

当1905年首次发现暴龙的化石时,肱骨是前肢唯一被发现的部分。在1915年所架设的第一个暴龙骨骸中,奥斯本将一个较长的三指前肢作为替代,类似异特龙。然而在一年前,劳伦斯·赖博建立并命名了暴龙的近亲蛇发女怪龙,蛇发女怪龙具有短前肢,手部有2根指头。蛇发女怪龙的发现,显示暴龙应该也有类似的前肢,但这个假设长期以来没有得到证实,直到1989年发现了第一个完整的暴龙前肢化石(编号M0R555,又名“Wankelrex”)。“苏”的化石也包含了完整的前肢。

与身体相比,暴龙的前肢非常小,长度仅有1米。然而它们并非痕迹器官,并具有肌肉附着的痕迹,显示暴龙的前肢具有相当的力量。早在1906年,奥斯本便已发现这个特征,他推测这些前肢是在交配时抓住配偶的。也有论点认为暴龙的前肢是用来协助它们俯伏在地面时站起的。另一个可能假设则是,当暴龙使用颚部咬死挣扎的猎物时,前肢可以固定住猎物。最后一个假设已得到生物力学研究的支持。暴龙的前肢是非常粗厚的硬质骨(Cortical bone),可以承受更大的承载力。完全成长暴龙的肱二头肌(Biceps brachii)能够举起199千克的重量;二头肌也可以增加这个数值。暴龙前臂的移动范围有限,肩膀与手肘关节只能做出40°—45°的旋转。而恐爪龙的肩膀与手肘关节可以做出88°—100°的旋转幅度,人类的肩膀关节可以做出360°的旋转,手肘关节可以做出165°的旋转范围。暴龙的重型手臂骨头、强壮的肌肉以及有限的旋转范围,显示它们的前肢可能用来快速的。

在2005年3月份的《科学》杂志中,北卡罗来纳州立大学的玛莉·史威兹(Mary Higby Schweitzer)与其同事,宣布在一个暴龙腿部骨头的骨髓中发现了软组织。这个化石(编号M0R1125,也名为“B—雷克斯”)是在海尔河组发现,化石年代为6800万年前。这个化石在装运过程中断裂,因此并没有以正常方式来保存。目前已经鉴定出分叉的血管,以及纤维状的骨头组织。此外,骨头组织中具有类似血球细胞的微4、组织。这个骨头的结构类似鸵鸟的血球细胞与血管。关于这些组织的真实身份,研究人员目前还没有确定地做出定论。如果这些软组织是未被化石化取代的生前组织,其中的蛋白质可用来间接获取恐龙的DNA信息,因为每一种蛋白都由特定的基因所编码。传统的看法认为软组织不可能被保存下来,因此过去未曾进行过相关的检验,所以也没有发现过骨头内的软组织。自从这个发现以来,目前有另两个暴龙类与一个鸭嘴龙类化石被发现具有类似的软组织。相关的软组织研究,认为这个发现证明鸟类是暴龙科的近亲,而离其他现代动物较远。

在2007年4月份的《科学》杂志中,约翰·阿萨拉(John Asara)与其同事指出,该暴龙骨头具有7种胶原蛋白质的痕迹,极为类似鸡,再来是青蛙与蝾螈。另外,这个团队曾在一个至少16万年前的乳齿象化石中发现了蛋白质痕迹,推翻了传统的看法,并使得许多科学家开始关注化石的生物化学。在发现这些化石软组织以前,传统的看法认为在化石化过程中,所有的内部软组织都被取代。蒙特娄麦吉尔大学的古生物学家汉斯·拉森(Hans Larsson),宣称这个发现是个里程碑,认为它将恐龙进入至分子生物学的研究领域中。

在2004年,科学期刊《自然》公布一份研究,叙述了一种早期暴龙超科物种——奇异帝龙,化石发现于中国的义县组。如同许多在义县组发现的恐龙,帝龙的身体覆盖着一层覆盖物,被认为是羽毛的原型。暴龙与其他暴龙科近亲,也被推测具有类似的原始羽毛。但在加拿大与蒙古所发现的成年暴龙科化石,具有罕见的皮肤痕迹,由典型的卵石状鱗片所组成。也有可能是幼年个体的身体某些部分覆盖着原始羽毛,但成长后没有被保存下来,最后身体缺乏隔离物,女卩同许多现代大型哺乳类,例如大象、河马、大部分的犀牛。根据霍尔丹法则(Haldane’s principle),与身体体积相比,大型动物反而拥有较小比例的表面积,它们释放的热量温度较高,而吸收的热量温度较低;因此成长后的暴龙较易保持体内的热量。因此,大型的动物演化自温暖的环境,而用来隔离热量的羽毛反而将过度的热量留在体内,造成体温过热。大型暴龙科恐龙,例如暴龙,可能在演化过程中失去原始羽毛,以适应温暖的白M纪气候。

关于暴龙的争论多在于它们的进食方式以及移动方式。关于暴龙的进食方式则分为掠食者与食腐动物两种看法。科学家目前只能通过其粪便化石、生痕化石(暴龙的脚印)以及相关动物的齿痕,去推断暴龙的进食方式。

早在1917年,劳伦斯·赖博叙述蛇发女怪龙的一个状态良好骨骸时,便根据蛇发女怪龙的牙齿很少磨损,提出蛇发女怪龙是种食腐动物,而其近亲暴龙也是。这个观点很快就遭到推翻,因为兽脚类恐龙的牙齿替换速度很快。自从暴龙被发现以来,大部分科学家都认为它们是种掠食者;但是许多现代大型掠食动物在没有竞争对手的时候,会采取食腐方式或盗取其他已死猎物的方式进食。

著名的鸭嘴龙类专家杰克·霍纳(Jack Homer)提出暴龙是种食腐动物,不会主动猎食动物,是食腐派的主要丨昌导者。霍纳主要在他的书籍中谈论这个看法,但他只有在一次官方的科学会议中提及这个假设。霍纳根据以下特征提出这个假设:相对于它们的脑部,暴龙类具有比例大的嗅球(Olfactory bulbs)与嗅觉神经,这显示暴龙类具有高度发展的嗅觉器官,可能用来闻出远距离的尸体气味,类似现代的秃鹰。掠食派的主张者认为,现代的食腐动物(例如秃鹰)都是大型飞行鸟类,它们使用敏感的器官搜寻尸体,并以节省力气的方式滑翔,搜索大面积的土地。但格拉斯哥的研究人员提出一个生物繁盛的生态系统,例如塞伦盖提国家公园,可提供大型兽脚类食腐动物足够的尸体来源;但依这种方式,这些兽脚类食腐动物必须是冷血动物,这样从尸体取得的卡路里才能多于日常消耗的用量。另一个问题则是,类似塞伦盖提国家公园的现代生态系统并没有大型陆栖食腐动物,因为食腐的飞行鸟类能以更有效率的方式搜索食物;而兽脚类食腐动物并不会遇到飞行食腐鸟类的竞争。

暴龙类的牙齿可用来压碎骨头,使它们可以从尸体上咬下包含骨髓在内的大量食物,骨髓通常是动物身上最不营养的部分。短小的前肢难以在捕获猎物中形成作用。凯伦·钦(KamnChin)与其同事在一些粪化石中发现了骨头的碎片,而这些粪化石可能是由暴龙类动物留下,但她们也指出,暴龙类的牙齿无法像土狼一样啃咬、咬碎骨头。

加上某些暴龙的猎物能够快速移动,而暴龙只能行走而非奔跑,更显示暴龙是食腐动物。另一方面,近年的研究认为暴龙的速度虽然比现代大型陆栖掠食者慢,但足以追上大型鸭嘴龙类与角龙下目。暴龙也可能采用伏击方式来猎食速度较快的猎物。

有些其他的证据则显示暴龙具有猎食的行为。在2006年,肯特·史蒂文斯(KAStevens)指出暴龙的眼睛朝向前方,使它们具有双眼视觉,略优于现代的。出暴龙类的化,的 能。暴龙类是腐物,很难解释双眼视觉如何经过自然选择而保存下来;因为食腐动物并不需要立体视觉与深度知觉。在现代动物中,立体视觉主要出现在掠食动物身上;灵长类则是个例外,因为它们需要良好的视力才能在树枝间行动、攀爬。

在发现“苏”的挖掘地点中,一个埃德蒙顿龙(Edmontosaurus annectens)化石的尾部发现了一个愈合的伤痕,是由暴龙类恐龙造成的。这个愈合的伤痕显示暴龙是种主动的掠食者,而非食腐动物。而另一个三角龙的肠骨也发现了愈合过的咬痕,这个愈合过的咬痕也是由暴龙类恐龙所造成的。

古生物学家彼得·赖森(Peter Larson)在检验“苏”的时候,发现“苏”的腓骨、尾椎、脸部骨头上具有断裂与愈合的痕迹,而且颈椎上嵌有1颗其他暴龙的牙齿。如果赖森的发现属实,这将显示暴龙类之间具有打斗行为,可能是为了食物、求偶、甚至是同类相食,但真正理由仍不确定。然而,一个近期的检验显示这些推论的伤口,大部分其实是感染,或是动物死亡后的损伤,只有少部分伤口被推论为物种内打斗行为而造成的。

大部分的科学家认为暴龙既是掠食者也是食腐动物,根据它们当前所能获得的食物来源而定。现代的肉食性动物,例如狮子与土狼,也常以其他掠食者所杀死的动物尸体为食,显示暴龙类可能也有类似的习性。

有些科学家提出如果暴龙是食腐动物,应该有其他恐龙是上白垩纪时期北美洲的顶级掠食者。该地区的大型猎物则是大型的头饰龙类与鸟脚下目。由于其他的暴龙科动物具有与暴龙相同的特征,只有小型的驰龙科恐龙被视为理所当然的顶级掠食者。支持暴龙为食腐动物的科学家,则认为强壮且巨大的暴龙,可从较型的 。

对于暴龙的移动方式,主要有两个争议方向:暴龙的转弯能力以及暴龙在直线奔走时的极速。两者都关系着暴龙是否为掠食者,或仅是食腐动物。

一个近期的电脑模拟研究,根据生物力学推算出暴龙的旋转范围很小,而且很慢。根据伦敦大学皇家兽医学院的生物力学专家约翰·哈钦森(Jhn Hutchinson)的说法,暴龙必须花1—2秒才能旋转45°,而完全直立、缺乏尾巴的人类,则可在1秒内旋转1圈。因为暴龙的体重大部分离它的重心较远,好比一个扛着巨大木材的成年人,因而增加了转动惯量,造成暴龙转动上的不便;但暴龙可将背部拱曲,将头部、前肢尽量向身体靠,以减低转动惯量。

关于暴龙是否能够奔跑,以及能以多快的速度移动,则有许多互相冲突的研究。针对暴龙的行走极速,科学家们已提出各种不同的估计值,大部分约是每秒11米(时速40千米)左右,但有少部分估计值为每秒5—11米(时速17—40千米),或是高达每秒20米(时速70千米)。

研究人员借由不同的方式去推算估计值,因为到目前为止所发现的大型兽脚类足迹化石,几乎都采用行走方式,没有一个是奔跑中的,这也许显示大型兽脚类恐龙无法奔跑。认为暴龙可以奔跑的科学家,他们主张暴龙的中空骨头与其他特征可以减轻身体重量,可让成年体的体重维持在5吨左右.而且,暴龙如同能鸟与马,拥有长而灵活的腿部,可用慢但大幅的步伐快速前进。此外,有些科学家认为暴龙的腿部肌肉比任何现存动物的还大,能够让它高速奔跑(时速40,70千米)。

1993年,杰克·霍纳与唐·雷森(Don Lessem)将暴龙的腿部结构与现存的动物做比较,提出暴龙不能奔跑,只能够行走。它们的股骨与胫骨的比例大于1,如同大部分的大型兽脚类恐龙,显示暴龙移动方式为行走,女卩同现代大象。

同类推荐
  • 伊甸园里的动物们

    伊甸园里的动物们

    本书主要讲述了一个时代的诞生,那就是宇航时代。该书一步一步告诉小读者们,人类是怎样开发宇宙的、又是怎样进入宇宙的?读者关心的很多重要问题在这里都有一个充分的讲述。书中既有科学原理的生动讲解,又综合运用图片、图标等具象形式加以表现,从而使读者直观、迅速、深刻地理解了作者所要传达的知识和理念。
  • 电话电话打到哪儿(豆丁二人组)

    电话电话打到哪儿(豆丁二人组)

    《豆丁二人组》是我国新锐儿童文学作家杨筱艳的最新系列小说力作,讲述的是围绕外号“豆丁二人组”的齐咚呛和周天蔚两个小孩的奇幻童话故事。本书为《豆丁二人组:亲爱的阁楼先生》,作品故事是:“豆丁二人组”暑假在外婆家度假,在外婆家的阁楼发现一个星期的魔幻天地,并由此结识了阁楼妖精——大胡子叔叔,三人和奶奶一起度过了一个有趣的暑假。可惜,伴随城市的改造,奶奶居住的旧城区马上就要被拆迁,大胡子叔也必须面对自己不得不离开的现实。
  • 探秘:世界未解之谜(宇宙篇)

    探秘:世界未解之谜(宇宙篇)

    浩瀚宇宙,我们所生存的太阳系不过是沧海一粟。太阳、月球和太阳系中其他众多星体的每一个微小的变动都会对地球造成重大影响。从科学的角度来看,地球并不是宇宙中具有独一无二的优势的星球,所以,作为宇宙中的智慧生物,我们人类并不孤单。
  • 绿野仙踪:奥兹国女王

    绿野仙踪:奥兹国女王

    多萝茜出海旅行遇到了风暴,她和一只名叫比尔丽娜的黄母鸡躲在木头鸡笼里,被风浪吹到了伊芙王国的一片海滩上。在那里,她解救了黄铜机器人——滴答人,它本来是属于伊芙王室的,但是邪恶的诺姆国王,用魔法把伊芙王室的成员都变成了工艺品。多萝茜决定救出他们,然而,国王设计了一个陷阱,就连赶来帮忙的奥兹玛公主,也被他变成了工艺品……最后,聪明的黄母鸡发现了他的一个致命弱点,帮助多萝茜打败了诺姆国王,救出了所有人。
  • 金刚战士

    金刚战士

    在一座古老的城堡里,生活着三个可爱的小伙伴,一个是长着一对翅膀的小精灵公主丽君,一个是可爱聪明的丢丢鼠,另一个就是充满侠义心肠,可是老惹出笑话的贝蒂猫。它们无忧无虑地生活在这所无人知晓的神秘城堡里,过着与世隔绝的日子。
热门推荐
  • 十年未满,雨漫倾城

    十年未满,雨漫倾城

    本文以第一主人公魏满的青春讲述他从高中开始不一样的生活
  • 赎罪新约

    赎罪新约

    你可曾想过,世界上可能有一段被人们永久遗忘的历史,被封冻在远古的冰川中,被高山之巅的群星所铭记,被传说中的妖精呢喃??????过去大陆的样貌还未改变时,这里也和现在一样有着许多强大的国家,那个时候,远古的精灵和魔法生物还未离去,人类个体的力量还无法打破坚固的城墙。一个少女,为了自己自私的愿望,触犯了禁忌,神对人类降下了七天的惩罚。醒来的少女为了赎罪和约定,踏上了旅程,而她所面对的,是一条漫长而艰难的道路??????
  • 梨花痴吟

    梨花痴吟

    她轻轻抬起手,抚摸着那巨大的一片花瓣,在她抬手的一瞬间,那朵巨大的梨花突然向无数的方向散开去,又化作漫天的飞花,像是一场寒冬腊月酣畅纷飞的大雪,尽管春华大陆已经万年不曾下雪。
  • 流离的萤火爱情

    流离的萤火爱情

    抬头看到的就是他那双孤傲的眼睛,散发着无数的寒气,让人不寒而栗,那张脸简直无懈可击,与哥哥相比似乎更胜一筹,但是他满脸的高傲和不屑,瞬间拒人于千里之外。那个冰山男依旧惜字如金,没有表情,我开始有些怀疑,老哥是不是认错人啦?呼呼,不理他们啦,走咯“答应我一个要求!”说得这么爽快?是早有预谋吗?可是不应该,总不至于他是策划者吧“要求?行,但是你不可以说…”委屈啊,莫名其妙地要答应冰山男一个要求。“不管如何,你都要信我!”那是你对我的乞求吗?一次次的错过,一次次的误会,他们之间是否经得起时间的考验?可爱善良的韩雪柔能够等到幸福钟声响起吗?面对昔日的男友、今时的未婚夫,她该如何抉择?求收藏,求推荐,求订阅,嘻嘻,我会再接再厉的~~~推荐——http://m.pgsk.com/a/450433/《邪魅总裁:女人,乖乖躺着!》推荐新作温馨治愈系列:听说,爱情回来过。http://m.pgsk.com/a/702512/
  • 新媒体时代的文化批评

    新媒体时代的文化批评

    本书收录了作者2008—2011年的文化研究成果,分为上海文化、文化形象、传媒文化、文化教育、世博文化五辑,呈现了新媒体时代文化和文化批评的现状。该论集的文章获得极好的社会反响:《大都市文化发展趋势与上海文化发展坐标、定位问题研究》一文获得第七届上海市人民政府决策咨询研究成果二等奖,《论中国城市化进程中的文化遗产保护》一文发表后为《新华文摘》全文转载,《新媒体时代的文学创作与阅读》整版刊载于《文汇报》学人演讲栏目。
  • 花落时未晚

    花落时未晚

    暂无~…………………………请支持本宝宝!
  • 0~6岁男孩养育法

    0~6岁男孩养育法

    《0~6岁男孩养育法》从0~6岁男孩的心理和性格特征入手,详细讲述了男孩的内心世界、身体素质、情商、智商、学习能力、情绪、人格、素质、家庭环境、坏习惯纠正等方面的内容,旨在为父母提供科学、全面的教育方法,深度解读孩子的心理,从而走进孩子的内心世界,让父母和孩子成为朋友,从而保证孩子健康、快乐地成长。
  • 混世妖妃

    混世妖妃

    她本是一个玉帝和王母最疼爱的义女,只因无意中救了魔族的太子而被贬下凡尘。当她在人间混得风生水起,迷倒大片帅哥之际,身边却出现一个帅的掉碴的美男,可这家伙为什么这么讨厌,总爱欺负她。她决定了,要讨厌这个家伙一辈子。可是看到他受伤,心里却该死的痛。什么,他不是人,那是什么生物,妖精?不,就算这讨厌的家伙不是人,她也选中这个家伙了。
  • 藏剑万千

    藏剑万千

    乐安宁站在海边,望着天空中如蝗群般御空而立的修行者,心念一句:“我有藏剑万千。”于是,剑气便如雨幕洒落而下。
  • 九流

    九流

    修武成帝!修术为仙!挣脱天地束缚!