恐龙会喂奶吗?

作者: 廖俊棋

来源: 果壳

发布日期: 2020-08-31

本文探讨了恐龙是否会分泌乳汁喂养幼崽的问题,结合鸟类哺乳行为的证据,提出某些恐龙可能也会分泌乳汁来喂养幼崽,并通过化石证据和科学研究讨论了这一可能性。

恐龙会喂奶吗?这个问题看似荒诞不经,其实细想起来也有道理。哺乳一直被视为哺乳类动物的专利,但其实有些鸟类也有分泌类似乳汁的营养物质哺育雏鸟的能力。而随着越来越丰富的化石证据的发现,科学家已经知道恐龙是鸟类的祖先,那在恐龙时代时,恐龙是否已经会分泌乳汁给嗷嗷待哺的小恐龙呢?当然不是这种“恐龙”。

虽然和哺乳相关的腺体、器官以及行为都鲜少留下化石证据,但透过恐龙的饮食、成长速率结合鸟类相关的研究和证据,有些科学家提出某些恐龙非常有可能也会分泌乳汁来喂养幼崽。如澳大利亚伍伦贡大学的保罗.埃尔斯(Paul L. Else)就于2013年在《生物学实验期刊》上发表一篇论文,来探讨恐龙哺乳的可能性。

在讨论恐龙如何哺乳之前,我们必须先了解恐龙后裔鸟类是如何通过分泌乳汁养育后代的。

因为正是有鸟类哺乳证据的发现,人们才有机会思考这种行为是否起源于它们的恐龙祖先,以及恐龙是否有必要像这些鸟类一样要分泌乳汁。现在已经观察到会分泌“乳汁”的鸟类主要有鸽子、火烈鸟和帝企鹅,而鹱(hù)形目(包括信天翁、海燕等海鸟)会将食物中分解出的,含大量脂肪的液体哺喂给雏鸟。大家也许很好奇,毕竟平时在动物园或街边看到这些鸟时,它们也没有乳房,那究竟从哪里分泌乳汁呢?

其实这些鸟类是通过上消化道的不同部位(如嗉囊、食道、前胃等)来分泌的。由于是从消化道分泌,因此这些会授乳的鸟类用嘴巴来喂乳,并掺杂着其他食物,也因此一直以来大家都只以为鸟类在喂食,而忽视了它们分泌类似乳汁的营养物质的可能性。

而每种鸟类分泌的“乳汁”样貌也非常不同,如鸽子的是油腻、黄色乳状、米粒大小般的颗粒;企鹅的则是凝乳状的固体;火烈鸟的则是包含食道细胞以及红细胞和白细胞的液体。

这些鸟类的乳汁比起我们哺乳动物的,普遍有更高的脂肪及蛋白质,较少的乳糖,甚至鸽子的乳汁中完全没有乳糖。除了这些成分外,鸟类乳汁中还含有类胡萝卜素、免疫因子以及生长激素等。此外,这些鸟类雌、雄都可以分泌乳汁,甚至在帝企鹅中只有雄性要担任“奶爸”的责任。

而刺激鸟类分泌乳汁的激素,和我们哺乳动物一样都是催乳素。

这种激素在哺乳动物会刺激乳腺的增长及乳汁的形成,而在会哺乳的鸟类中,则扮演刺激乳汁生产以及增加鸟类育幼行为的角色。催乳素的演化历史相当古老,不只在哺乳类及鸟类,在鳄鱼等爬行动物中也有,因此恐龙无疑也会分泌这种激素,并可能透过这种激素分泌乳汁或开始育幼行为。

不过,虽然我们已经大致了解鸟类是如何泌乳的,但多数恐龙无论外貌、体型还是产蛋的模式都和这些会哺乳的鸟类相去甚远,这样泌乳真的能更有利于它们养育后代吗?

许多现生的爬行动物都不是好爸妈,往往下蛋后就弃之不顾,而过去的科学家也对恐龙有这种偏见。然而,随着越来越多化石证据的发现,科学家开始认识到,某些恐龙其实更接近鸟类,有着复杂的哺育行为,并会负起责任照顾后代直到其独立。

而为了让孩子们更好地发育和成长,部分恐龙非常有可能也会分泌乳汁来照顾后代。那究竟喂乳比直接喂食有什么好处呢?第一个就是乳汁中含有的生长激素可以增加生长速度。以鸽子为例,研究发现它们相较于其他体型相近但是不哺乳的鸟类长得更快,甚至能达到鸡、鹌鹑的2倍至3.5倍以上。

而生长快速对恐龙来说就是一个非常重要的条件,因为恐龙是下蛋的,蛋如果太大的话,很容易碎掉,蛋壳太厚又会导致胚胎无法呼吸,因此蛋的大小有一定的限度,不能像我们哺乳动物如大象、长颈鹿一样生出“巨婴”。但是生出的小恐龙如果不尽快长大独立的话,很容易就会被虎视眈眈的掠食者吃掉,所以运用授乳增加恐龙的生长速率就能增加幼体平安长大的机会。

另一个好处是可以增强幼儿的免疫系统,鸟类的乳汁包含许多抗体和免疫细胞,研究也显示在雏鸟免疫系统发育完全前,这些乳汁含有较多且丰富的免疫细胞成分,这样就可以提升幼体的免疫力。此外,鸟类的乳汁中还含有类胡萝卜素,除了可以提升免疫外,还能让羽毛产生颜色,让雏鸟可以有保护色躲避敌人。因此这些免疫、保护色等也都能让年幼小型的恐龙提升存活的机会。

目前的化石证据虽然显示恐龙是用黑素体来产生颜色,但类胡萝卜素本身比较容易降解,因此恐龙还是有可能会用这种有机色素来形成保护色。

最后则是可以更好地调整幼儿所需的营养并且喂食方便。鸟类哺乳的特色是乳汁中会混合其他食物,且雌、雄都可以授乳,因此它们可能可以调整不同阶段胎儿所需的营养来制成不同成分的乳汁,也可以一方在喂食,另一方出去找食物。

而且当食物所在地距离巢穴很远时,恐龙爸妈就可以直接把食物吃下肚,回来再分泌乳汁即可。那讨论了这么多,究竟现在的化石证据最支持哪种恐龙可能会哺乳呢?埃尔斯在同一篇论文中也讨论了部分类群恐龙哺乳的可能性,其中他认为根据现有化石证据,最有可能进行哺乳的应该是慈母龙(Maiasaura)等鸭嘴龙类。

哺乳的第一个条件是要确定这种恐龙会育幼,而关于慈母龙育幼已经有比较完整的研究,例如幼体的骨骼发育不全无法离巢、蛋巢内有蛋壳踩踏的碎片,代表幼崽诞生后会在巢内生活一段时间,这些都证明这类恐龙在幼年时需要父母的照料。同时,这种恐龙的幼体要从0.3~0.5公斤成长到超过2.5吨的体型,因此很可能会藉由父母提供含有生长激素的乳汁来快速成长。

在别的研究中也发现,有一窝幼体慈母龙牙齿已经磨损到仅剩1/4,让人怀疑更加幼小的恐龙,能否凭一己之力磨碎植物纤维,而就算牙口在幼体就发育良好,但体内是否有足以消化并让植物发酵的微生物群也让人怀疑。因此靠乳汁提供半消化的食物以及钙和矿物质的话,不只能让幼龙更有效率地吸收养分,还能增加骨骼发育的速度。这些证据都显示出除非这类恐龙从小有一口好牙加上好肠胃,否则吃奶明显比吃植物更有益。

不过在下蛋数量上,恐龙的一窝蛋一般都有十数颗甚至更多,而会哺乳的鸟类一般却只有很少的雏鸟,如鸽子一般下两颗蛋,而帝企鹅、火烈鸟还有鹱形目则一次只下一颗。埃尔斯对此的解释是,企鹅、火烈鸟、鹱形目等都要从远方运来食物,因此无法顾及太多幼崽,并说明恐龙之所以能长这么大,其中一个原因可能就是,分泌更多的乳汁来哺育一整窝的小恐龙。

说了这么多,但目前这些都还只是推测阶段,因为与哺乳相关的腺体、器官或行为目前都没有直接的化石证据。目前许多不同类群的鸟类都有类似的哺乳行为,也许代表这种行为起源已久,但是否能追溯到恐龙时代,就只能期待更新的化石证据或是更精密的科学技术来解答了。

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