在没有鸭脖与泡椒凤爪的岁月里,恐龙为什么也会啃骨头?

作者: 廖俊棋

来源: 科学大院

发布日期: 2020-06-03

本文通过分析恐龙啃骨头的化石,揭示了侏罗纪晚期恐龙可能因食物匮乏而同类相食的现象,并探讨了恐龙食性和齿痕化石的研究意义。

在没有鸭脖与泡椒凤爪的岁月里,恐龙为什么也会啃骨头?故事发生在一个风和日丽的午后。我正快乐地边刷手机边啃鸭脖,突然看到了一项关于恐龙吃恐龙的新研究——什么?!通过一些恐龙啃骨头的化石,科学家们竟发现了龙吃龙的秘密!放下鸭脖,您跟我往这看——在侏罗纪时代晚期的美国西部,相当于现今犹他州和科罗拉多州交界处,曾有一处曾经枝繁叶茂、生物欣欣向荣的恐龙乐土。

但如果你有机会穿越来大约1亿5000万年前的此处,会发现这里已是一片荒芜,气候异常干燥炎热,四处散发着腐肉恶臭,环境也惨不忍睹,甚至能目睹肉食恐龙同类相残的炼狱般的场景。造成这副光景的原因还不清楚,也许是长期的干旱导致了食物严重匮乏,这让当时称霸陆地的大型肉食恐龙开始饥不择食,它们把任何能找到的肉都吃干抹尽,即便在脚趾头上的碎肉都不放过,更有甚者开始食用同伴尸体上的腐肉。

荒芜的土地上,异特龙和角鼻龙在抢夺着接近匮乏的食物 (图片来源:文末论文) 以上的画面来自今年5月发表的一项来自美国田纳西大学的研究(戳文末“阅读原文”看论文)。他们在检验该处发现的超 过2300件骨头化石时,发现上面的齿痕异常的多,是周边同时代地层的6倍以上,甚至有同类相食的惨状。那在深入了 解这个研究之前,先让我们恐龙的食谱与齿痕化石说起。

怎样能推测出恐龙的食谱?想要了解恐龙的食性可以从骨骼相关研究入手。例如,霸王龙的血盆大口中有如香蕉大的尖牙和牛排刀状的锯齿很明显是用来吃肉的,而恐爪龙那恐怖的钩爪也明显是用来狩猎的;大型蜥脚类恐龙铅笔状的牙齿不利于咀嚼,只能将叶片刷下后囫囵吞下肚;而鸭嘴龙类满嘴超过上百颗牙齿构成的“齿系”则显现出这类恐龙会细细咀嚼植物,也能磨碎更富含纤维的坚韧叶片。

霸王龙用于食肉的大尖牙(图片来源: 维基百科) 鸭嘴龙类口中有上百颗牙齿可以用来咀嚼(图片来源: 维基百科) 但如果想更进一步知道恐龙“吃什么”,就必须研究痕迹化石。所谓的痕迹化石,是指生物在生活时,于地层留下的痕迹,例如足迹、巢穴、粪便、消化物以及本次谈到的齿痕。由于是生物活动留下的痕迹,因此包含了许多骨骼化石无法告诉我们的行为学信息。

例如透过粪便、消化道残留物的检验,就能更进一步锁定恐龙真正吃哪些动、植物,或者是会被哪些掠食者吃,而齿痕也有异曲通工之妙,它能告诉我们恐龙真正咬向了什么。恐龙天天都要吃,所以不管肉食、植食,都可能会在许多地方留下齿痕,但为什么我们见到有齿痕的化石不多呢? 恐龙也爱啃骨头吗?与我们喜食鸭脖、泡椒凤爪不同,肉食恐龙在食物充足时,肯定往腹部这类肉多的地方咬,大口咬下满嘴的肉才过瘾。

但这些柔软的部分并不会形成化石,而形成化石的骨头往往也没有太多的肉,因此除非食物匮乏,否则不会看到肉食恐龙啃食脖子、脚爪这些坚硬部位。此外,肉食恐龙的齿痕也不一定都是打猎的战绩。有时候也会在肉食恐龙身上发现其他同类肉食恐龙的咬痕,这也许可以证明它们会同类相食,但也很可能是为了竞争交配对象而争风吃醋的同类相残。

例如,在许多年轻霸王龙类的恐龙或是马达加斯加的玛君龙的吻部都有同类恐龙的咬痕,这种与其解释为在吃嘴唇上的肉,更有可能只是一些地盘或求偶的争执。在今天,狮子等许多动物之间也常发生这种动口又动手的争斗。

另外还有一个很有趣的化石来自美国的怀俄明州,这个霸王龙被取名为Wyrex。研究人员发现了这只霸王龙近乎完整的全身骨骼,但就是尾巴少了一半。大家一边努力找寻这失踪的尾巴,一边仔细研究骨骼化石,这才发现这只霸王龙保留那段尾巴末端有受伤愈合的痕迹。此外,还有疑似其他霸王龙的齿痕。因此,我们可以推测Wyrex在生前就因为与其他霸王龙发生斗争而被咬去大半尾巴。

Wyrex骨骼,可以看到尾巴末端被咬断了(图片来源: 谷歌图片) Wyrex被其他霸王龙同类攻击的复原图(图片来源: https://report.iko-yo.net/articles/2070/images/16931) 前面说的霸王龙是白垩纪末期(约6600万年前)的陆地霸主,这次研究的恐龙则更加古老,来自侏罗纪晚期,当时的霸主 是异特龙。

侏罗纪晚期的炼狱 本次发表的化石来自美国西部的1亿5000万年前,从1981年发掘至今已经有上千件的化石。本次田纳西大学的研究团队研究了其中的2300多件标本,发现其中有将近3成的化石上面都有咬痕。这个比例高得惊人。要知道,同时代在美国西部其他地区的恐龙化石中仅有不到5%有齿痕,这个化石点发现齿痕的比例达到了平均值的六倍以上。

化石点名称为Mygatt-Moore,位于犹他州和科罗拉多州交界(图片来源:文末论文) 在这个化石点,当年陆地最强的肉食霸主是异特龙和角鼻龙。令人震惊的是,这些肉食恐龙自己的尸体上,也都能发现来自其他同类的咬痕。我们要怎么知道这些咬痕到底是哪些恐龙造成的呢?答案也在齿痕上。

这些肉食恐龙的牙齿上有牛排刀一样的锯齿,因此通过测量这些锯齿在尸体上造成刮痕的距离、大小、形状,就可以粗略推断留下这个齿痕的种类和体型。甚至通过当地发现的其中一个咬痕还可以推测,这里曾经存在过比异特龙更大的掠食动物,按时代和环境来看,可能是尚未在此处发现化石的蛮龙或是食蜥王龙。肉食恐龙的牙齿上有锯齿,透过比对齿痕上的锯齿刮痕和牙齿,可以确认咬痕为哪种恐龙留下。

图为异特龙牙齿(图片来源:文末论文) 食蜥王龙推测体长可达13米(图片来源:pinterest) 肉食动物的同类相食其实并不罕见。现今的大型掠食者,从鳄鱼、科莫多龙到狮子、熊,都会在特定情况下吃下自己的同类,尤其当同伴已经死去,它们更是毫无禁忌地去享用。

毕竟野外生活艰困,能有免费的一餐哪有浪费的道理呢? 然而,这个化石点最吊诡的是,这边留下齿痕的化石数量之多且丰富,目前已经找到684个化石有齿痕,而其中的83件来自同类相食。

箭头处为化石上的齿痕(图片来源:文末论文) 究竟为何此处会有如此丰富的齿痕残留,科学家也还没有明确的结论。目前只能推测说该处可能发生过某种灾难,例如长期的干旱,导致食物资源的匮乏,这些肉食恐龙饥不择食,目光所及的肉都不放过,甚至连脚趾这类坚硬的部位都要啃干净。

未来……随着越来越多化石的发现与研究,科学家对恐龙的生态和行为都有了更进一步的了解。这次对于这个化石点的研究提供了有关肉食恐龙饮食最直接的证据,不只证明了某些恐龙也会同类相食,也反应了当时可能存在的环境恶劣,并从齿痕中发现该处可能有更大型的未知掠食者存在。也许牙齿留下的痕迹看起来是个很细节末微的东西,但科学往往就要对这种细节不懈地钻研,才有机会让真相重见天日。

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