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恐龍是怎樣煉成的?

2009-03-18 09:56:12
探索與發(fā)現(xiàn) 2009年1期
關(guān)鍵詞:梁龍暴龍恐龍蛋

胚胎篇

占據(jù)著整個(gè)中生代大陸的恐龍品種繁多,各式各樣的恐龍都有自己的生活方式,其成長(zhǎng)過程錯(cuò)綜復(fù)雜。不過,如果從宏觀入手,恐龍的流水線上至少有6個(gè)流程:胚胎、發(fā)育、求偶、交配、生育和死亡;在微觀上,我們會(huì)按照化石證據(jù)來介紹各個(gè)細(xì)節(jié),力求還原一個(gè)最真實(shí)的恐龍時(shí)代。

胚胎是生命之始,但最初科學(xué)界還在爭(zhēng)議恐龍是否卵生。直到1923年,美國(guó)紐約自然史博物館第三次中央亞細(xì)亞考察探險(xiǎn)隊(duì)出發(fā)到蒙古搜集化石。7月12日上午,隊(duì)員歐森在營(yíng)地附近發(fā)現(xiàn)了世界上第一窩恐龍蛋,激動(dòng)萬(wàn)分的歐森跑回營(yíng)地,興奮不已的對(duì)隊(duì)長(zhǎng)安德魯斯說:“恐龍蛋!恐龍蛋”!結(jié)果卻被大伙嘲笑說他找到地是石土豆。第2天,在歐森的一再堅(jiān)持下,安德魯斯才到了化石點(diǎn),結(jié)果他發(fā)現(xiàn)這確實(shí)是恐龍蛋,而且蛋的主人是原角龍,附帶的還有竊蛋龍化石。這是一次里程碑性的發(fā)現(xiàn),從此我們知道了恐龍確實(shí)是卵生的。

歐森推倒了第一塊骨牌,此后不久,古生物學(xué)家在世界各地都發(fā)現(xiàn)了各種恐龍蛋,像在中國(guó)河南西峽,廣東河源兩地就發(fā)現(xiàn)了數(shù)萬(wàn)顆。但恐龍蛋何其多,蛋中含有胚胎的卻是極為罕見的。胚胎能告訴我們很多珍貴的信息,比如恐龍最初的發(fā)育狀況,破殼后的活動(dòng)能力等。目前各地已發(fā)現(xiàn)的恐龍胚胎僅有十多種,如原角龍、竊蛋龍、大椎龍、慈母龍、亞冠龍和暴龍類等。

蛋中挑骨,骨中看龍??铸埮咛ピ谄茪で昂笥袃煞N情況,一種是出殼后就有了獨(dú)立生活的能力,如暴龍類,鐮刀龍類的慢龍;另一種是出殼后還需要雙親照顧一段時(shí)間,如鴨嘴龍類的慈母龍、亞冠龍和賴氏龍。我們判斷小恐龍是否能獨(dú)立生活,主要看幼龍出殼之初的鈣化軟骨占總數(shù)的比例。比如慈母龍與亞冠龍這個(gè)比例分別是74%與72%,此外約有10%完全骨化,兩種組織間的差距高達(dá)7倍,這就是說幼龍的骨骼關(guān)節(jié)還處于半發(fā)育狀態(tài),軟趴趴得根本無(wú)法站立或跑動(dòng),只能依賴雙親養(yǎng)育,這時(shí)候的幼龍也毫無(wú)抵御天敵的能力,全憑運(yùn)氣行走江湖了。

發(fā)育篇

恐龍出殼之后就開始發(fā)育,而恐龍的生長(zhǎng)速率不是勻速的,它的“青春期”膨脹得非常驚人,這可以從恐龍骨骼橫切面那些類似年輪的構(gòu)造看出。如果你看到鴨嘴龍類的蛋,一定覺得恐龍時(shí)代真是瘋狂,瘋狂年代瘋狂事,一顆直徑最多25厘米的恐龍蛋,居然能長(zhǎng)出10米長(zhǎng)的大恐龍。這其中可舉的例子太多,這里就說說植食肉食兩大陣營(yíng)的代表:梁龍與暴龍。

梁龍一出生就是跌宕在腥風(fēng)血雨中,它們的幼龍絕對(duì)是瘋狂生長(zhǎng):出殼時(shí)它約1米長(zhǎng),除去細(xì)長(zhǎng)的尾巴與脖子,軀體并沒多大。但第1年末,幼龍的長(zhǎng)度就增加3倍,體重可達(dá)0.5噸:第3年體長(zhǎng)可達(dá)10米,而體重增至3噸左右;第10年差不多成年前后,體長(zhǎng)已達(dá)27米,重20噸以上。此時(shí)的梁龍差不多可以有效地保護(hù)自己,所以發(fā)育速度開始減慢。實(shí)際上,如果真如此發(fā)育,梁龍幼龍的童年基本是不停嘴的,除了睡覺,都在進(jìn)食,其食物從地錢、石松、苔蘚、蘑菇到大小蕨類,幾乎無(wú)所不包。

而作為生物鏈最頂端的暴龍,出生后就開始不消停地捕獵,其生長(zhǎng)速率也相當(dāng)驚人:十幾歲的暴龍平均每年增長(zhǎng)767千克,這樣的生長(zhǎng)速度能持續(xù)4年多的時(shí)間。胃口良好的暴龍?jiān)?4歲到18歲期間能增加近3噸,到成年時(shí)它的總體重至少是5噸以上。

對(duì)比這兩種出殼后自主生存為主的恐龍,需要被照顧的恐龍的發(fā)育也一點(diǎn)不慢,比如一出生就被捧為爪上明珠的慈母龍,其大腿骨隨著成長(zhǎng)的變化大約是,胚胎6厘米;6周時(shí)20厘米;1.5歲時(shí)53厘米;3歲時(shí)58厘米,4歲時(shí)80厘米。由此看來,那些大部隊(duì)活動(dòng),面對(duì)風(fēng)風(fēng)雨雨時(shí)有父母?jìng)儙推涑惺艿目铸堃灿形C(jī)意識(shí),甚至要增加高速自身才能更好地保護(hù)自己。

此外,還有一點(diǎn)不能忘記,許多爬行動(dòng)物在它們的一生當(dāng)中是持續(xù)成長(zhǎng)的,年齡越大,體積越大。這反映在細(xì)胞替換上,我們?nèi)祟惍?dāng)?shù)竭_(dá)成年時(shí)就停止了成長(zhǎng),某些細(xì)胞亙死去便不再替換新生,而爬行動(dòng)物卻從未停止生長(zhǎng),持續(xù)的替換細(xì)胞:也就是說它們一直生長(zhǎng)著。所以現(xiàn)在零星發(fā)現(xiàn)的一些巨大化石,比如美洲發(fā)現(xiàn)的一個(gè)高達(dá)2.4米,約有一扇門那么大的蜥腳類脊椎化石,可能就是某種已知蜥腳類的長(zhǎng)壽版,并非什么新品種。

求偶篇

當(dāng)恐龍成年,自然而然就發(fā)情求偶,最近有這么一個(gè)觀點(diǎn),說生命進(jìn)化更大的動(dòng)力是源自性選擇。那么億年前的愛情會(huì)是什么樣子的呢?其實(shí)各種恐龍都有自己獨(dú)到的求愛儀式。

鴨嘴龍類的恐龍可能是靠“樂器”來吸引雌龍。比如,副櫛龍長(zhǎng)有一個(gè)獨(dú)特的脊冠,這個(gè)脊冠長(zhǎng)在鼻骨上,里面充滿腔道,空氣從鼻孔吸入,經(jīng)過腔道到達(dá)肺部,這就構(gòu)成了一個(gè)呈管狀的發(fā)聲器。最近,美國(guó)新墨西哥州自然史博物館和山迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員按此構(gòu)造做了一個(gè)脊冠的精確模型,吹奏時(shí)能產(chǎn)生非常奇特的共鳴聲音,像極了阿爾卑斯山麓吹奏長(zhǎng)角號(hào)的聲音。這種聲音不僅可以使副櫛龍相互識(shí)別、預(yù)警,而且還可以在繁殖季節(jié)為心上龍吹上一曲史前戀曲呢。

腫頭龍類則可能比較粗魯??梢源虬保鼈兛隙ㄊ怯煤裰?、裝甲帶刺的腦袋來互毆以爭(zhēng)奪異性,就與今天山羊在求偶季節(jié)的行為相類似。不過,最近有一份報(bào)告指出,腫頭龍的腦袋不能彼此相互撞擊,否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的腦震蕩,而應(yīng)該是撞擊對(duì)方的身體,這樣效果更佳,也不容易致命。

角龍類,像是三角龍、五角龍和開角龍之類,它們應(yīng)該也像腫頭龍那般互撞,有點(diǎn)類似今天求偶季節(jié)的雄性麋鹿,將角互鎖撞擠。此外還有更重要的炫耀資本,那就是它們角后的盾板,高大的盾板很可能著有極為艷麗的色彩,就像孔雀尾那般吸引眼球。

至于那些大塊頭、長(zhǎng)脖子、長(zhǎng)尾巴蜥腳類,它們應(yīng)該不會(huì)粗魯?shù)鼗プ玻?0年代后期,有一種觀點(diǎn)認(rèn)為這些離奇的尾巴的功能可以用來求愛或者交流。比如梁龍大約有40~50個(gè)小尾椎,尾部最后2米的橫截面寬僅32毫米,重量大約有2公斤。研究人員通過計(jì)算機(jī)模擬的研究顯示,如果它揮動(dòng)尾巴,末端的速度可以超過音速,或許能夠產(chǎn)生一些類似于鞭子發(fā)出的啪啪聲,但是卻比這些啪啪音大上2000倍。而且,其尾巴的基部經(jīng)??梢园l(fā)現(xiàn)有一些病理性的損傷,這可能是受到多次重復(fù)運(yùn)動(dòng)的嚴(yán)重?cái)D壓所致,很可能這就是求偶時(shí)用來抽打?qū)Ψ剿斐傻?。撞擊,鞭打,這就是恐龍時(shí)代充滿情趣的一部遠(yuǎn)古的羅曼史。

交配篇

古生物學(xué)家,尤其是恐龍學(xué)家,還有世界各地博物館的講解員、保安,說他們被問道的有關(guān)恐龍生殖問題遠(yuǎn)多于其它的主題??梢韵胂螅?只80噸重的大家伙在交配,場(chǎng)面一定叫人失語(yǔ),如果新郎忘情地在新娘子頸上來一口的話,恐怕新娘子得當(dāng)場(chǎng)殉情。但這依然是必須嚴(yán)肅地面對(duì)的話題。

首先要說明一點(diǎn):人類迄今還沒有看到過一件恐龍的生殖器化石,所有的所有僅僅是假設(shè)。從同是爬行動(dòng)物出發(fā),我們推測(cè)恐龍的生殖器應(yīng)該與今

天的爬行類差不多。雄龍都有一對(duì)生殖交接器,稱為半陰莖,平時(shí)都藏在尾巴基部,也就是泄殖孔后方的空腔內(nèi)。此外,有一類恐龍可能不用透過有性生殖,也就是交配受精的方式產(chǎn)生下一代,這種生殖方式稱為孤雌生殖,或單性生殖?!顿_紀(jì)公園》里面那句“生命只會(huì)尋找出路”就是在這里體現(xiàn)。這類恐龍通常僅有單一的性別。只要環(huán)境合宜,雌龍的卵巢在進(jìn)行減數(shù)分裂后染色體會(huì)倍增,形成雙套染色體的卵。

現(xiàn)在你可以想象一下兩只80噸重、正在交配的腕龍,會(huì)是哪般震撼?80噸VS 80噸的概念相當(dāng)于2群各16頭體重為5噸的非洲象高速互搏,這場(chǎng)景確實(shí)挑戰(zhàn)人們的心理極限。很可能的姿勢(shì)是,雄腕龍以尾部當(dāng)作前腿騰空時(shí)的第3個(gè)支撐點(diǎn),配合兩腿組成“三腳架”狀。因?yàn)橹挥凶屛膊砍惺芤环蒹w重,腕龍的交配姿勢(shì)才可能成立。至于它們發(fā)出聲音,包括叫聲與撞擊聲,想必也震耳欲聾,絕對(duì)讓小電影的演員自形慚愧。

至于獸腳類中的暴龍(人們喜歡叫做霸王龍),西班牙阿斯圖里亞斯侏羅紀(jì)博物館曾大膽還原了這令人目瞪口呆的場(chǎng)景:2件暴龍裝架成正在交配狀,這肯定是世界獨(dú)一例,而且它們用的是背入式體位:母暴龍趴伏著,小小的、只有2指的前臂差點(diǎn)就碰到了地面,而臀部高聳,公暴龍雙腿站立,正在拼命干活。有點(diǎn)佩服這裝架師,因?yàn)楸橙胧绞菑纳斫馄噬现v接近完美的性交方式,它通用于哺乳動(dòng)物(自然也適用于人類),甚至恐龍。

而另外的獸腳類中,比如小盜龍,既然它們的一支與鳥類關(guān)系極為密切,那么它們的交配方式也可以從現(xiàn)在的鳥類身上去尋找答案。鳥類是通過生殖器官的短暫接觸進(jìn)行交配的,但它們的交配好似耍雜技?;厮菪”I龍,雄龍可能一邊保持平衡一邊爬上雌龍背上,它們一起拍打雙翅,使身體在幾秒鐘之內(nèi)保持穩(wěn)定的姿勢(shì),雌龍尾巴翹起,雄龍尾巴向下,運(yùn)動(dòng),搞定。甚至,參照鳥類,有的盜龍類可能可以在空中完成交配。

不過,事實(shí)上我們沒有任何方法去回答有關(guān)恐龍生殖的特定問題。主要原因是因?yàn)檐浗M織極難形成化石。以前曾經(jīng)有一個(gè)報(bào)道說“河源發(fā)現(xiàn)雄性恐龍生殖器化石”,這全然是一個(gè)鬧劇,那明明就是一段指骨。反正我們迄今還不知道恐龍內(nèi)部或外部器官的真正構(gòu)造,也全然無(wú)法了解到兩只80噸重的腕龍如何正確地去交配,反正它們就是以腕龍的方式完成了。要知道,腕龍這一個(gè)屬本身就存活了約2500萬(wàn)年之久呢!

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