鱗片是爬行動物的標配,恐龍作為(wei) 爬行動物當然也是渾身長滿了鱗片。直到20世紀末,中國遼寧省發現的化石證明,其實許多恐龍也是長羽毛的。長羽毛的恐龍貌似要比長鱗片的恐龍“高端”,但其實恐龍的鱗片中藏著不為(wei) 人知的大秘密,皮糙肉厚的恐龍其實很敏感。
功能強大的鱗片
鱗片讓脊椎動物擺脫了對於(yu) 水的依賴,能夠大踏步地向陸地深處進發。最早長出鱗片的動物出現於(yu) 距今3.1億(yi) 年前的石炭紀時期,林蜥就是代表,它可是已知早期出現的爬行動物之一。
林蜥複原圖
別看林蜥長得不起眼,和今天的蜥蜴沒啥兩(liang) 樣,但是覆蓋全身的鱗片卻賦予它跨時代的“超能力”,那就是徹底離開水。林蜥的祖先是兩(liang) 棲動物,它們(men) 的皮膚光滑,能夠分泌黏液,盡管也能夠離開水,但不能太長時間,這就極大限製了兩(liang) 棲動物的活動範圍。長出鱗片的林蜥就不一樣了,角質化的鱗片就像是一層隔水防護罩,既能夠防止身體(ti) 內(nei) 水分的流失,又能夠抵擋紫外線的輻射。正是因為(wei) 有了鱗片的保駕護航,曾經屬於(yu) 生命禁區的幹旱荒漠地帶為(wei) 爬行動物們(men) 敞開了大門!
科莫多巨蜥鱗片非常堅硬
鱗片不僅(jin) 有防止水分蒸發和抵擋紫外線的功能,還強化了防護,阻擋來自外界的物理攻擊。就拿現今已知最大的蜥蜴——科莫多巨蜥為(wei) 例,它不僅(jin) 長著堅硬的鱗片,在鱗片下麵還有一層由微小骨骼組成的“鎖子甲”。2015年12月,英國倫(lun) 敦動物園裏的一隻科莫多巨蜥死亡,科學家為(wei) 了切開它的皮膚整整花了3個(ge) 小時,過程中廢掉了9把解剖刀片。
盡管很多人對於(yu) 爬行動物的鱗片沒有好感,但是今天鳥類的羽毛和哺乳動物的毛發都是由鱗片演化而來的。
侏羅紀的袖珍殺手
大部分恐龍是長鱗片的,其中就包括了侏羅獵龍。侏羅獵龍個(ge) 頭非常小,全長隻有0.7米,體(ti) 重在1千克左右,比一隻家鼠大不了多少。侏羅獵龍的化石發現於(yu) 德國南部的巴伐利亞(ya) ,地層正是著名的索倫(lun) 霍芬石灰岩層。說起索倫(lun) 霍芬石灰岩層大家一定不陌生,這裏可是享譽全球的古生物化石產(chan) 地,米黃色的石板上保留了大量精美的古生物化石,其中就包括了大名鼎鼎的始祖鳥、美頜龍、喙嘴龍等等。
侏羅獵龍(未成年)與(yu) 人類的體(ti) 型對比
侏羅獵龍的化石秉承了索倫(lun) 霍芬石灰岩層的特色,骨骼化石非常精美而且特別完整,整具化石保存在一塊一米見方的石板之上。盡管個(ge) 頭小,但是千萬(wan) 別小瞧侏羅獵龍,它可是典型的肉食性恐龍,嘴中長有兩(liang) 排鋒利的牙齒,能夠輕易切開獵物的皮膚和肌肉。除了鋒利的牙齒,侏羅獵龍的大腦袋上還長有一對水汪汪的大眼睛,證明它有非常好的視力。
侏羅獵龍嘴中彎曲鋒利的牙齒
侏羅獵龍行動敏捷,以長而有力的後肢站立和奔跑,較短的前肢則用來抓握獵物。在侏羅獵龍的身後有一條長長的尾巴,尾巴既有保持身體(ti) 平衡的作用,又能夠控製方向,確保高速運動時能夠靈活的轉向。當古生物學家深入研究之後,會(hui) 發現侏羅獵龍的尾巴還有第三個(ge) 作用!
侏羅獵龍的骨骼結構與(yu) 身體(ti) 外形都與(yu) 同地層發現的美頜龍非常相似,因此古生物學家最初將其歸入美頜龍科之中。美頜龍科可是一群神奇的小恐龍,在中國發現的中華龍鳥和麗(li) 羽龍也屬於(yu) 這個(ge) 家族,它們(men) 還長著羽毛。既然美頜龍科中許多恐龍都長毛,那侏羅獵龍也應該是長毛的咯?事實並非如此。
侏羅獵龍的複原圖(圖片來源/美國國家地理)
古生物學家在仔細研究侏羅獵龍的化石時,竟然在尾巴基部發現了鱗片結構。說好的羽毛呢?為(wei) 什麽(me) 侏羅獵龍依然長有鱗片?有些古生物學家解釋道:羽毛可能經曆了多次的獨立演化,中間會(hui) 有反複,在這個(ge) 過程中鱗片會(hui) 再次出現,侏羅獵龍就是個(ge) 例子。
侏羅獵龍為(wei) 什麽(me) 不長毛?關(guan) 於(yu) 這個(ge) 問題的討論一直就沒有停止過。直到2020年,最新的觀點認為(wei) 侏羅獵龍其實屬於(yu) 更為(wei) 原始的巨齒龍類,巨齒龍類都不長毛,所以它也是不長毛的。
敏感的長尾巴
侏羅獵龍不長毛的原因總算是找到了,可當古生物學家再次將目光轉向它的鱗片時,卻發現並沒有那麽(me) 簡單!
其實就在最初的研究中,古生物學家透過電子顯微鏡觀察侏羅獵龍尾巴上的鱗片時,注意到每一枚鱗片上都有奇怪的同心圓結構,這種結構在其他恐龍鱗片化石中是從(cong) 來沒有出現過的。關(guan) 於(yu) 這種結構的成因,古生物學家起初認為(wei) 是在化石的形成過程中因為(wei) 某種原因出現的,並非侏羅獵龍鱗片上原有的結構,所以就沒有特別進行討論和研究。
最近,來自澳大利亞(ya) 和阿根廷的古生物學家又一次研究了侏羅獵龍的鱗片,這次他們(men) 將注意力放在了奇特的同心圓結構上,並且揭開了其中暗藏的玄機。從(cong) 保存的鱗片化石上看,每一枚鱗片上都有尺寸和結構相同的同心圓,證明這個(ge) 結構是有規律性的,也就是侏羅獵龍尾巴上的原生結構,並非在化石形成過程中出現的。
侏羅獵龍尾巴鱗片上的同心圓結構
證明了同心圓結構是原生的,那麽(me) 這個(ge) 結構又有什麽(me) 特殊作用呢?古生物學家起初也是一臉懵,因為(wei) 之前在其他恐龍的鱗片化石上並沒有發現類似的結構。既然沒法從(cong) 化石上找答案,那麽(me) 就從(cong) 今天地球上長鱗片的動物中找線索吧。經過全麵的調查,古生物學家真的就在鱷類的鱗片上找到了相似的結構。鱷類鱗片上的同心圓結構,全稱是信息係統控製中樞,說白了就是壓力感受器。
當鱷類在水中活動的時候,能夠通過鱗片上的壓力感受器探測周圍環境壓力的變化,特別是感知獵物的存在,相當於(yu) 軍(jun) 艦和潛艇上安裝的聲呐。
鱷魚的麵部皮膚上有同心圓結構的壓力感受器
侏羅獵龍的尾巴鱗片上竟然有壓力感受器這種高級“設備”,說明侏羅獵龍的尾巴非常敏感,真的是出人意料。新的問題又來了,鱷魚鱗片上的壓力感受器是通過水作為(wei) 介質來探測壓力變化的,可侏羅獵龍是生活在陸地上的,尾巴鱗片上的壓力感受器在空氣中很難感知周圍壓力變化,這個(ge) 結構豈不是很雞肋?
海島暗夜摸魚王
想要弄清楚侏羅獵龍尾巴鱗片上壓力探測器到底有什麽(me) 用,就得深入它生活的環境中去一探究竟。侏羅獵龍生存於(yu) 距今1.51億(yi) 年前晚侏羅世的歐洲,不過那個(ge) 時候的歐洲西部和今天完全不同,既沒有南麵高聳的阿爾卑斯山脈,也沒有北麵平坦的沿海低地,有的隻是一大片將陸地淹沒的溫暖亞(ya) 熱帶淺海。島嶼便是淺海中僅(jin) 有的陸地,而侏羅獵龍就生活在侏羅紀歐洲淺海的島嶼之上。
侏羅紀的歐洲海島
與(yu) 大陸相比,島嶼的麵積非常小,資源也很有限,根本無法支撐大型動物的生存,所以這裏的動物體(ti) 型普遍很小,侏羅獵龍就是最好的代表。以侏羅獵龍的體(ti) 型看,在陸地上也隻是捕食像昆蟲這樣的小動物。為(wei) 了能夠填飽肚子,侏羅獵龍將目光投向了圍繞著島嶼的淺灘,還有島嶼上的池塘、泄湖等水域。
侏羅紀時的地球
在白天,侏羅獵龍大部分時間都會(hui) 躲起來休息,因為(wei) 外麵危機重重,不僅(jin) 有四處遊蕩的食肉動物,天空中的翼龍也會(hui) 突然來個(ge) 俯衝(chong) 攻擊,將弱小的侏羅獵龍叼走。當夜幕降臨(lin) 之後,許多動物進入夢鄉(xiang) ,侏羅獵龍才開始四處活動。侏羅獵龍的大眼睛保證它能夠在黑暗中看清周圍的環境,但是眼睛卻沒有辦法穿透水麵看到下麵遊來遊去的小魚小蝦,這個(ge) 時候尾巴鱗片上的壓力感受器就派上用場。
當侏羅獵龍站在漆黑一片的水中時,其尾巴剛好浸在水中,鱗片上的壓力感受器開始發揮作用,感受水下壓力的變化,確定是否有獵物正在靠近。當獵物進入攻擊範圍之後,侏羅獵龍便會(hui) 在壓力感受器的引導下進行攻擊,捕魚、抓蝦、逮螃蟹都不在話下。盡管看上去好像是在渾水摸魚,但是侏羅獵龍能夠對水下的獵物進行精準定位,是不是很厲害?這也揭示了侏羅獵龍尾巴的第三個(ge) 作用,是捕獵的工具。沒想到侏羅獵龍的長尾巴如此敏感,竟能夠成為(wei) “探測器”。
侏羅獵龍尾巴鱗片上壓力感受器結構的發現刷新了我們(men) 對於(yu) 恐龍感覺能力的認知,原來恐龍還能將觸覺發展成為(wei) 捕獵的工具。正如加拿大皇家泰勒博物館的恐龍係統學和進化館館長迦勒·布朗所說:“從(cong) 特別保存下來的化石分析皮膚細節,我們(men) 看到了一個(ge) 截然不同的世界!”
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