古生物統計局:地球上曾有25億隻霸王龍!
發布時間:2021-08-06
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  電影《侏羅紀公園》

  作者|劉森 遼寧古生物博物館展覽部主任

  今天,是《侏羅紀公園》上映的第29個(ge) 周年紀念日。這部電影讓很多人第一次知道霸王龍的正確步態——它們(men) 並不是尾巴拖在地上以三腳架步態站立,而是身體(ti) 與(yu) 地麵接近平行,尾巴高高舉(ju) 起以保持平衡。

  不過你有沒有思考過這樣一個(ge) 問題:如果為(wei) 地球上曾經生活過的霸王龍做一次龍口數據調查,結果會(hui) 是多少隻?

  4月16日,發表在《科學》雜誌上的一項研究估計,在霸王龍統治地球的兩(liang) 百多萬(wan) 年間,地球上曾經生活過約25億(yi) 隻霸王龍。如果霸王龍是群居而非獨居,數量可能更多。

  

  科學家曾認為(wei) 霸王龍以筆直的三腳架步態站立(左);後來研究發現,霸王龍的步態是身體(ti) 與(yu) 地麵接近平行(右)。|維基百科,the Conversation

  地球上遊蕩過多少隻霸王龍?

  霸王龍又名雷克斯暴龍,生活在距今約6600萬(wan) 年前的白堊紀末期,擁有10多米的體(ti) 長和超過7噸的體(ti) 重,以及一張長滿尖牙利齒的血盆大口,被公認為(wei) 恐龍演化曆史中出現過的最強大捕食者。

  1905年,人類第一次發現了霸王龍化石,迄今為(wei) 止,全世界發現的完整霸王龍標本隻有32隻。麵對這些珍貴化石,古生物學家不禁好奇:在6600萬(wan) 年後的今天,人們(men) 發現一具霸王龍骨骼的可能性是多少?這些化石是曾經繁榮昌盛的霸王龍種群的千分之一、萬(wan) 分之一還是億(yi) 分之一?

  要準確計算出已滅絕動物的種群數量非常困難。這需要我們(men) 知道,在漫長的時間裏,霸王龍一共繁衍了多少代;以及在整個(ge) 空間範圍內(nei) ,每一代霸王龍有多少隻。兩(liang) 者相乘,就可以大致估算出地球上出現過的霸王龍數量。我們(men) 要從(cong) 哪裏獲得這些數據呢?

  

  霸王龍化石非常珍貴,世界上第一個(ge) 完整霸王龍化石 Sue 曾創造古生物化石拍賣最高價(jia) 。|維基百科

  霸王龍龍口數據調查

  在最新研究中,加州大學的古生物學家采用了一種全新方法,將化石資料與(yu) 生態學原理結合起來,估算了霸王龍的種群數量。

  首先,霸王龍的骨骼化石證據表明,它們(men) 大約在15歲左右成年,平均壽命28歲,世代時間(從(cong) 一個(ge) 世代到下一個(ge) 世代的平均時間)大約為(wei) 19年。由此估算,霸王龍在地球上生活的約240萬(wan) 年間,一共繁衍了約12.7萬(wan) 代。

  在空間層麵,同一時期生活的霸王龍有多少隻呢?在生態學中,動物的體(ti) 重和新陳代謝速率決(jue) 定著它們(men) 的種群密度。簡而言之,體(ti) 型越龐大、新陳代謝越快,需要的生存空間也更多。

  借由不同標本的體(ti) 重與(yu) 年齡,古生物學家可以繪製出霸王龍的成長曲線。結果表明,霸王龍成年後的平均體(ti) 重約為(wei) 5.2噸,它們(men) 在性成熟前後有一個(ge) 生長高峰,可以長到7噸左右。另一方麵,霸王龍的新陳代謝應該比獅子慢,但比現存的最大爬行動物——科莫多巨蜥要快一些。根據這些數據計算得出,在白堊紀末期的地球上,平均每109.9平方千米應該就生活著一隻霸王龍。再用種群密度乘以霸王龍生活的區域麵積,可知每一代霸王龍大約有2萬(wan) 隻個(ge) 體(ti) 。

  這意味著如果霸王龍像如今的人類一樣生活在地球上,全世界的霸王龍龍口大約有2萬(wan) 隻——隻相當於(yu) 一個(ge) 小鎮人口的規模。可以想像,霸王龍或許相當孤獨,要談一場戀愛得行進非常遠的距離才能遇到彼此。

  最後,12.7萬(wan) 代乘以每代2萬(wan) 隻,統計結果揭曉:大約有25億(yi) 隻霸王龍曾經在地球上稱霸一時,經曆生老病死。而這當中隻有32隻成為(wei) 化石留存了下來,所以霸王龍的化石率大約隻有8000萬(wan) 分之一。

  這個(ge) 比例直觀地告訴我們(men) ,霸王龍形成化石的幾率是多麽(me) 微乎其微。如果世界上的霸王龍隻有250萬(wan) 隻而非25億(yi) 隻,人類或許永遠不會(hui) 知道霸王龍的存在。

  

  同一時期遊蕩在地球上的霸王龍隻有大約2萬(wan) 隻。|來自網絡

  群居還是獨居?結果大不同

  不過,25億(yi) 隻霸王龍隻是一個(ge) 非常粗糙的估計,這個(ge) 數字會(hui) 因為(wei) 霸王龍的生活習(xi) 性和生存環境出現很大偏差。

  例如,我們(men) 估算同一時期的地球上生活著2萬(wan) 隻霸王龍,這實際上是基於(yu) 一個(ge) 前提:霸王龍是獨居捕獵者。要知道同樣是頂級捕食者,在同樣的生活區域內(nei) ,群居的獅子的數量可以是獨居的老虎的好幾倍。因此,如果霸王龍是群居生活,它們(men) 的數量可能遠遠超過25億(yi) 隻。

  雖然霸王龍凶猛異常,關(guan) 於(yu) 它們(men) 是獨居還是群居的爭(zheng) 論其實由來已久,而且有越來越多的證據表明,包括霸王龍在內(nei) 的暴龍家族有集群狩獵的習(xi) 性。

  2021年,美國猶他州南部發現的一組暴龍化石證據表明,這些暴龍生活在同一時期,它們(men) 當時很可能是在集體(ti) 狩獵,然後遭遇了一場突如其來的洪水。加拿大阿爾伯塔省的一處骨床中,10多隻阿爾伯塔龍(一種體(ti) 重較輕的暴龍類)似乎也是因為(wei) 一次洪水聚集在一起。在著名霸王龍“Sue”的化石發掘地,人們(men) 同樣發現了其他霸王龍個(ge) 體(ti) 的遺骸。

  

  霸王龍可能是群居動物。|Julius Csotonyi/Science magazine

  由此可見,對已經滅絕的古生物數量進行估算麵臨(lin) 著很大不確定性。不過,在生態係統中,所有動物因為(wei) 捕食關(guan) 係形成錯綜複雜的網絡。在未來,我們(men) 或許能計算出霸王龍的主要捕食對象三角龍的種群數量,來驗證對霸王龍數量的估算是否可靠。

  隨著挖掘出的化石數量不斷增加,我們(men) 對滅絕生物的習(xi) 性會(hui) 有更多了解,那時,一幅更清晰生動的遠古生態圖景將在我們(men) 眼前展開。

  編輯|戴靖師 陳天真

  參考資料:

  https://science.sciencemag.org/content/372/6539/284

  https://www.nationalgeographic.com/science/article/billions-of-t-rex-likely-roamed-the-earth

  https://news.berkeley.edu/2021/04/15/how-many-t-rexes-were-there-billions/


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