恐龙绝对是古生物中的明星。早在1933年,第一版的《金刚》中,就有一头剑龙(Stegosaurus)和金刚大战了三百回合。虽然剑龙是素食者,但背负骨板、尾生尖刺的可怕造型,足以给观众留下深刻的印象。
剑龙尾部末端那几根耀武扬威的骨质棘刺,乃是抵御捕食者的强力武器,古生物学家卡彭特(Kenneth Carpenter)曾报道过,在脆弱异龙(Allosaurus fragilis)的椎骨化石上,发现了一处大约4×4.1厘米的伤痕,据推测是剑龙的尾刺造成的。异龙是体长8~9米的肉食恐龙,可见兔子急了也咬人,吃斋的恐龙爆发了更不可小视。
Denver自然科学博物馆的异龙和剑龙骨架摆在一起,展示出“冤家”相见的模样。
在剑龙消亡之后,又有一群猛士活跃在白垩纪的北美大地上。不同于剑龙的锋芒毕露,同属于装甲形类(Thyreophoroidea)的甲龙亚科(Ankylosaurinae)更为内敛。它们更像是手持骨朵的铁浮图——张牙舞爪的骨板被低调的结节和甲板替代,偶尔突出的棘刺看起来也比剑龙安全了许多。
可这看似人畜无害的植食性“大蜥蜴”,却在尾部末端长出了一块致密的骨质尾锤。那些大型的尾锤直径甚至可以超过40厘米,西瓜一般大的锤子在强有力的尾部肌肉驱动下,可以轻而易举地重创骨骼,击碎内脏,可以说是同一时期掠食者心目中忌惮不已的“狠角色”。
剑龙与甲龙的独特形象,为我们塑造了一个带有奇幻色彩的远古世界。但我们观察其他的动物类群时便会发现,将尾部“武器化”在整个陆生脊椎动物群体中都是极为罕见的。就种类数量而言,像剑龙、甲龙这样拥有夸张尾巴武器的生物并不多,可它们所隶属的演化支,却包括了龟类、鳄类以及哺乳动物(如雕齿兽类)等多个门类。
这种“剑走偏锋”又“遍地开花”的演化,令古生物学家和演化生物学家非常迷惑——这些古怪的结构拥有共同的来源吗?是什么样的原因使得这些动物拥有了这样的尾巴?这些“武器”为生物提供了什么样的优势?
2017年,北卡莱罗纳大学的一支团队尝试利用系统演化方法和性状关联手段,分析了已知的拥有“武器化”尾部的生物。在他们看来,尾巴武器的出现,与这些动物的行为方式及个体形态密不可分。拥有骨质尾部武器的动物在演化树上,并没有明显的亲缘关系。并且通过对比化石结构,我们也可以识别出“尾巴武器”在组织方式和形态特征上的不同。
除了这些拥有明显“武器化”痕迹的物种之外,还有一些物种值得关注,它们虽然没有特化的结构,却也会将尾巴作为武器使用,比如一种色彩绚丽的小型蜥蜴——彩虹飞蜥(Agama agama)。它们会因为争夺交配权而大打出手,而具体的战斗方式,就是摁住对方的身体,然后用细长的尾巴抽打对方。
通过形态分析,研究人员将武器化的尾部分为四种类型:第一类,没有特化的结构,但是能够通过甩动尾部进行攻击,如彩虹飞蜥;第二类,拥有骨质尾刺,如剑龙;第三类,尾部末端硬化,如雕齿兽;第四类,尾部末端延展,如甲龙。
如果一类生物体型较大,拥有覆盖身体大部分区域的骨质铠甲,胸腔僵硬,并且是植食性动物,那么它就更有可能长着怪异的尾巴武器,并会用它抵御掠食者。
研究人员虽然给出了“尾巴武器”的演化关联模型,却没能回答这类性状可能的起源——似乎它们完全是独立产生的,只是大自然的巧合。不过,已有的系统演化分析认为,甲龙和剑龙亲缘关系上十分接近,且演化策略上也有相似性。
2021年,《自然》杂志上的一项研究宣布,人们在智利发现了一种全新的装甲类恐龙Stegouros elengassen,其属名意指被覆盖的尾巴,因此暂译为“覆尾龙”。覆尾龙并没有其他大型甲龙标志性的尾锤,但这并不暗示它是一类平平无奇的“早期物种”——它的尾巴比大锤更为震撼,那是一柄7400万年前的“黑曜石锯剑”!七对大型皮内骨板,整整齐齐地附着在尾椎的末端;骨板扁平,朝着两侧延展,呈三角形。
这一全新的“武器”扩展了尾巴武器的“武器库”。剑龙的骨刺、甲龙的尾锤,再加上覆尾龙的“黑曜石锯剑”,这暗示我们,装甲形类恐龙很有可能在尾部“武器化”方面拥有独特的演化逻辑。