新浪科技|被幼年霸王龙吃掉是什么体验?
新浪科技讯 北京时间7月12日消息 , 在最近的一项研究中 , 科学家深入探讨了一个“重要”的问题:被幼年霸王龙吃掉是什么体验?
答案是 , 可能就跟被鬣狗吃掉 , 或者被鳄鱼吃掉的感觉差不多 。 为了得出这一结论 , 古生物学家先是发现了一块具有咬痕的埃德蒙顿龙(edmontosaurus)脊椎骨化石 , 并认为这些咬痕来自一头年轻的霸王龙(即君王暴龙 , 学名为Tyrannosaurus rex) 。 埃德蒙顿龙是一种鸭嘴龙科恐龙 , 通过测量将该化石的咬孔间距和尺寸 , 并与不同年龄的霸王龙化石进行比较 , 研究人员发现 , 这些咬痕与11到12岁之间的霸王龙化石相匹配 。
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成年霸王龙、幼年霸王龙与人类的体型对比
在确认这些是霸王龙留下的伤口后 , 研究人员开始尝试复制伤口的深度和形状 。 他们将一颗由牙科级钴铬合金制成的牙齿安装在一个“机电测试系统”上 , 用它来“咬”一块牛骨 。 然后 , 他们检查了牛骨上的伤口 , 以寻找与埃德蒙顿龙脊椎骨化石上的咬痕是否有相似之处 。 他们发现 , 幼年霸王龙的咬合力高达5600牛 , 而人类的咬合力只有300牛 。 成年或准成年霸王龙的咬合力可达35000牛 , 足以粉碎猎物的骨头——这些骨头碎末可以在霸王龙的粪化石中发现——甚至足以咬碎一辆车 。
从幼年到成年 , 霸王龙的咬合力增加了惊人的6倍 , 这是因为它们会经历重要的“青春期”——发生在14岁左右的幼年霸王龙身上 。 咬合力在这段时间会急剧提升 , 然后在16到18岁时逐渐下降 。 从12岁到18岁 , 这短短几年时间里 , 霸王龙的体型可以增长5倍 , 每年的食物消耗量可以增长数千公斤 。 对于这一惊人的生长速度 , 一些科学家表示了质疑 。 他们认为 , 这些所谓的“幼年霸王龙” , 其实代表了另一个完全不同的物种:矮暴龙(nanotyrannus) 。 矮暴龙属是否有效已经成为古生物学界持续长达几十年的重大争议 。
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从上到下 , 暴龙属(Tyrannosaurus)、惧龙属(Daspletosaurus)、蛇发女怪龙属(Gorgosaurus)和阿尔伯塔龙属(Albertosaurus)的体重随年龄的变化趋势
对幼年霸王龙惊人咬合力(尽管不如成年霸王龙那么惊人)的研究进一步证实了 , 它们确实是幼年霸王龙标本 , 而不是不同的物种 。 了解霸王龙的捕食情况在一生中所发生的变化 , 也可能非常重要 。 不要把“实验古生物学”与类似电影《侏罗纪公园》中的研究混为一谈 , 因为前者真的可以提供有关6500万年前已灭绝物种的重要信息 。
这项研究已经发表于近日的PeerJ期刊上 , 三位作者分别来自美国威斯康星大学奥什科什分校、加州大学伯克利分校和东卡罗莱纳大学 。
番外:三叶虫会咬人吗?
想象一下 , 你穿越回了几亿年前的远古时代 , 来到了一处阳光明媚的海滩 , 当你在海水中尽情玩耍的时候 , 突然发现脚底下似乎有什么东西 。 你往下看 , 发现了一只三叶虫 。 此时 , 你可能会第一时间冒出一个可怕的想法:三叶虫会咬人吗?
当然 , 三叶虫早已在2.52亿年前灭绝 , 现在的我们不必担心会真的被它们咬到 。 不过 , 这的确是一个相当复杂的问题 。
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【新浪科技|被幼年霸王龙吃掉是什么体验?】图3/4
三叶虫早已在2.52亿年前灭绝 , 现在的我们不必担心会真的被它们咬到
首先 , 我们必须定义什么是“咬” 。 如果这个定义中涉及到“颌”(在无脊椎动物中类似的结构常被称为“颚”)这一结构 , 那么答案是否定的 , 穿越到数亿年前的你大可不必担心 。 人类具有上颌和下颌 , 而这种结构要到4.4亿年前才在盾皮鱼类(Placoderms)身上进化出来——它们也被视为最原始的有颌动物 。 三叶虫没有像人类、鱼或狗那样的颌 。 不过 , 一种生物要咬人 , 它就一定要有上下颌吗?这是哲学家的问题 。 古生物学家面临的问题是:三叶虫有什么结构可以代替颌的作用?
首先 , 三叶虫纲(trilobita)包含了10目150科5000属2万个物种 , 以其丰富多样的生态位著称 。 三叶虫可以生活在各种各样的海洋栖息地中 , 包括海底和珊瑚礁 , 它们也可以漂浮在水体中 , 或者在深水活动 。
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三叶虫的颚基和口下板结构
大多数早期三叶虫是食肉动物或食腐动物 。 它们通常在海底爬行 , 摄食各种小型生物 , 包括死去的三叶虫、蠕虫和其他小动物 。 有的三叶虫在身体两侧长着一种像腿一样的结构 , 称为“颚基”(gnathobase) , 有点像鼠妇虫 。 三叶虫两侧的颚基可以沿其中线抓取并传递食物 , 因此它们的“进食”主要发生在中线上 。 三叶虫可能会将蠕虫或其他猎物紧贴在坚硬的中线上 , 通过颚基来撕裂并碾碎食物 , 将其送入口中 。 最后的加工环节 , 即“咀嚼” , 会发生三叶虫用颚基将食物在口下板(hypostome)上压碎的过程中 。 口下板由坚硬的外骨骼构成 , 是三叶虫头部一块大而扁平的板状结构 , 也是三叶虫最接近下颌的部位 。 基本上 , 口下板就相当于一个装食物的盘子 。
如果三叶虫的口下板很大 , 并且固定在外骨骼上 , 那么它很可能是捕食者 。 各种各样的下口板告诉我们 , 不同种类的三叶虫会专门捕食特定类型的猎物 。 有的下口板还具有脊状或叉状凸起 , 可以用来切割猎物 。 如果三叶虫的口下板没有很好地固着在一起 , 只是像铰链一样只连接两个点 , 那它很可能就是以滤食沉积物为生 , 用口下板捞起沉积物并从中获取食物 。 当然 , 这些只是三叶虫生态学的一小部分 。 作为一个种类丰富的种群 , 三叶虫具有多种不同的捕食机制和食物偏好 , 比如有一种奇特的三叶虫能与海洋深处的产硫细菌共生 。 尽管没有上下颚 , 但三叶虫仍以自己独特的方式实现了“咬”的过程 , 并发展出了各种不同的进食方式 。 (任天)
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