
恐龍(鸚鵡嘴龍)和它的“屁眼”(左,複原圖)|論文
作者 | 劉森 遼寧古生物博物館展覽部主任
叫聲震天,食量驚人,帥氣的恐龍一出現,必然吸引人全部的目光。然而,看遍各種影視作品和玩具模型,你會(hui) 突然發現:這些中生代霸主的屁眼,還從(cong) 沒示過人呢!扁的圓的?直的彎的?
最近,“高清無碼”圖來了!2021年1月19日,發表在《當代生物學》上的一篇文章,把恐龍屁眼懟到了我們(men) 眼前。嗯,是熟悉又陌生的味道。
吃下去,然後呢?
近年,隨著恐龍化石的大量發現和探測技術提高,我們(men) 對恐龍的了解越來越深入。不僅(jin) 知道它們(men) 的身高、體(ti) 重等外部數據,還知道食物在它們(men) 體(ti) 內(nei) 的旅程:
通過牙齒和頭骨化石,我們(men) 知道它吃哪類食物和怎樣進食;通過化石中的胃容物,知道它最後一頓吃了什麽(me) ;通過糞便化石,了解它們(men) 的消化狀態。
但這個(ge) 過程缺失了一個(ge) 重要環節,那就是——這些食物被消化成糞便後,怎樣排出體(ti) 外?或者,更俗一點,它的屁眼長啥樣?
因為(wei) 屁眼是一種柔軟組織,相比骨骼比較難保存,也就很少有化石。古生物學家們(men) 在這個(ge) 問題上總是含糊其辭,影視作品也假裝它們(men) 不會(hui) 拉屎。
但問題不會(hui) 因為(wei) 逃避而解決(jue) ,科學家們(men) 也是拚了。他們(men) 仔細觀察了一塊來自中國遼寧地區的鸚鵡嘴龍化石,發現上麵有一塊黑乎乎的地方,
似乎是恐龍屁眼的印記!

鸚鵡嘴龍,一種生活在白堊紀早期(距今約1.25億(yi) 年)小型植食性鳥腳類恐龍,體(ti) 長約1~2米。|圖源見水印
首次看見恐龍屁眼
這是一塊保存在德國森肯堡博物館的化石。早在2016年,英國布裏斯托大學的雅各布·文瑟爾等人,就借用激光誘導熒光成像技術,通過化石上保存的“黑素體(ti) ”,複原了這隻鸚鵡嘴龍的顏色。
它的主體(ti) 顏色呈褐色,腹部和側(ce) 麵非常明亮,背部則相對深暗。這種體(ti) 色能起到“反蔭蔽”的效果,讓鸚鵡嘴龍融入周圍的環境,不被掠食者發現。
而這一次,在對這塊化石進行更深入研究的時候,他們(men) 發現,在這塊鸚鵡嘴龍尾部化石的下方,有一塊“黑板狀的卵形區域”。肉眼看去像是一堆疊在一起的條帶,明顯不同於(yu) 周圍皮膚。
經過技術手段分析,雅各布等人認定,這就是恐龍屁眼,準確點叫泄殖腔,的殘餘(yu) 。

被觀察的鸚鵡嘴龍化石。下麵是它的泄殖腔結構(上圖白框部分)|論文圖片
拉屎、撒尿、又生殖
泄殖腔也叫"共泄腔",它是動物的消化管、輸尿管和生殖管最末端匯合處的空腔。聽描述,就知道,隻有一個(ge) 孔,就包攬了排糞、撒尿和生殖等所有功能。
陸生脊椎動物中,大部分爬行動物如蜥蜴、鱷類、鳥類(恐龍的後代),都是泄殖腔結構。所以科學家推測恐龍也有泄殖腔。
不過,雖然和鳥類的親(qin) 緣關(guan) 係更近,但科學家們(men) 發現,恐龍的泄殖腔,和鳥類接近圓形的泄殖腔不同,它更接近於(yu) 鱷魚的,呈裂縫狀。
稍有不同的是,恐龍的泄殖腔,結構更獨特。比如這頭鸚鵡嘴龍,泄殖腔呈“V”形,類似於(yu) 一對張開的唇,而不是像鱷魚一樣的“I”形裂縫。

不同動物的泄殖腔結構對比(紅框為(wei) 恐龍,建議放大欣賞)。下麵是鸚鵡嘴龍泄殖腔複原。|來自論文
由於(yu) 這個(ge) 印痕保存得不完整,研究人員還不清楚,該泄殖腔是像鳥類一樣與(yu) 身體(ti) 呈水平,還是像鱷魚一樣呈垂直方向。
但無論如何,這可是世界上發現的唯一一塊恐龍泄殖腔化石。科學家們(men) 也終於(yu) 知道恐龍的“屁眼”長啥樣了。以後不用“打碼”了。
由於(yu) 恐龍很可能像大多數鳥和爬行類動物一樣,不僅(jin) 用泄殖腔排泄,也用泄殖腔交配,所以,這也是唯一一塊恐龍交配器官的化石。
研究人員還在這隻鸚鵡嘴龍泄殖腔上,發現兩(liang) 個(ge) 小凸起的殘餘(yu) ,推測可能是恐龍的腺體(ti) ,用於(yu) 在求偶時釋放氣味,以吸引異性。現生鱷魚的泄殖腔就有這樣的結構。
另外,該泄殖腔外部被黑色素覆蓋,雖然無法判斷這頭鸚鵡嘴龍活著時它是什麽(me) 顏色,但可能和狒狒的紅色屁股一樣,有明顯的視覺展示。同樣也是為(wei) 了吸引異性。

鸚鵡嘴龍求偶想象圖。讓我聞聞你的屁股。|維基百科
一個(ge) 有趣的問題:恐龍放屁嗎?
既然找到了恐龍的“屁眼”,那我們(men) 不如再往前一步,一俗到底:恐龍放屁嗎?
像屁這種“虛無縹緲”的氣體(ti) ,當然是別想有化石了。但是根據現有的生物學和化石證據,還是可以揣摩一下這個(ge) 問題。
我們(men) 知道,屁是氮氫氧等無味氣體(ti) ,和氨、硫化氫、吲哚、糞臭素等刺激性氣體(ti) (<1%)的混合。包括腸道細菌在體(ti) 內(nei) 分解食物時產(chan) 生的氣體(ti) ,還有進食時吞進去的空氣。
隻要進食,並且食物在體(ti) 內(nei) 經過一定時間的消化,就會(hui) 產(chan) 生屁。通過對恐龍進食的研究,我們(men) 可以把恐龍分為(wei) 不會(hui) 放屁和可能會(hui) 放屁兩(liang) 種。
和鳥類關(guan) 係較近的近鳥類恐龍,就不會(hui) 放屁。
在現生動物中,鳥類是由近鳥類恐龍(鳥翼類、傷(shang) 齒龍和馳龍類等)演化而來的。由於(yu) 消化道比較短,食物在體(ti) 內(nei) 停留時間有限,鳥類的腸道菌群沒時間產(chan) 生氣體(ti) ,因此絕大多數鳥類都不會(hui) 放屁。也因此,這些和鳥類關(guan) 係比較近、身體(ti) 結構和食性也相近的小型恐龍,很可能也不會(hui) 放屁。
另一些恐龍則可能會(hui) 放屁。
一個(ge) 是大型獸(shou) 腳類恐龍。雖然它們(men) 和鳥類同屬於(yu) 獸(shou) 腳類,但因為(wei) 進食量比較大,食物在體(ti) 內(nei) 停留的時間也長,腸道菌群有足夠的時間分解食物產(chan) 生氣體(ti) ,而且屁的臭味主要來自分解蛋白質時產(chan) 生的硫化氫,因而這些凶猛的肉食類恐龍,不僅(jin) 會(hui) 放屁,還很臭。
而那些長著長脖子的、體(ti) 型巨大的蜥腳類恐龍,它們(men) 一天要進食十幾個(ge) 小時,被稱為(wei) “植物收割機”,幾乎一刻不停地吃吃吃。由於(yu) 它們(men) 的牙齒缺少咀嚼功能,為(wei) 了能夠消化粗糙的植物,不得不在腸道裏豢養(yang) 大量的菌群,就像一個(ge) 超級發酵池,不斷分解食物產(chan) 生甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體(ti) ,達到一定壓力之後,將會(hui) 迎來爆發——噗!可以想象,這個(ge) 屁是有多麽(me) 驚天動地。
至於(yu) 本文的主角,鸚鵡嘴龍,作為(wei) 小型植食性恐龍的代表,它們(men) 主要以鮮嫩的枝葉為(wei) 主,並且腸道較短,所以即使會(hui) 放屁,規模也會(hui) 小得多。
關(guan) 於(yu) 恐龍,我們(men) 還有很多未知,雖然它們(men) 曾經統治大地,但已不可逆轉地消失在曆史長河。我們(men) 等著更多化石,來揭開前霸主的秘密。
參考信息
1.Vinther, Jakob; Nicholls, Robert;Lautenschlager, Stephen; Pittman, Michael; Kaye, Thomas G.; Rayfield, Emily;Mayr, Gerard; Cuthill, Innes C. (2016). "3D Camouflage in an OrnithischianDinosaur" (PDF). Current Biology. 26 (18): 1–7.doi:10.1016/j.cub.2016.06.065.
2. Vinther, Jakob; Nicholls, Robert;DianeA.Kelly(2021):Acloacal opening in a non-avian dinosaur . Current Biology.31.
3.我們(men) 終於(yu) 知道了恐龍的屁眼是什麽(me) 樣子.SME科技故事.2020-10-24.
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