新浪科技訊 北京時間7月12日消息,在最近的一項研究中,科學家深入探討了一個(ge) “重要”的問題:被幼年霸王龍吃掉是什麽(me) 體(ti) 驗?
答案是,可能就跟被鬣狗吃掉,或者被鱷魚吃掉的感覺差不多。為(wei) 了得出這一結論,古生物學家先是發現了一塊具有咬痕的埃德蒙頓龍(edmontosaurus)脊椎骨化石,並認為(wei) 這些咬痕來自一頭年輕的霸王龍(即君王暴龍,學名為(wei) Tyrannosaurus rex)。埃德蒙頓龍是一種鴨嘴龍科恐龍,通過測量將該化石的咬孔間距和尺寸,並與(yu) 不同年齡的霸王龍化石進行比較,研究人員發現,這些咬痕與(yu) 11到12歲之間的霸王龍化石相匹配。
成年霸王龍、幼年霸王龍與(yu) 人類的體(ti) 型對比
在確認這些是霸王龍留下的傷(shang) 口後,研究人員開始嚐試複製傷(shang) 口的深度和形狀。他們(men) 將一顆由牙科級鈷鉻合金製成的牙齒安裝在一個(ge) “機電測試係統”上,用它來“咬”一塊牛骨。然後,他們(men) 檢查了牛骨上的傷(shang) 口,以尋找與(yu) 埃德蒙頓龍脊椎骨化石上的咬痕是否有相似之處。他們(men) 發現,幼年霸王龍的咬合力高達5600牛,而人類的咬合力隻有300牛。成年或準成年霸王龍的咬合力可達35000牛,足以粉碎獵物的骨頭——這些骨頭碎末可以在霸王龍的糞化石中發現——甚至足以咬碎一輛車。
從(cong) 幼年到成年,霸王龍的咬合力增加了驚人的6倍,這是因為(wei) 它們(men) 會(hui) 經曆重要的“青春期”——發生在14歲左右的幼年霸王龍身上。咬合力在這段時間會(hui) 急劇提升,然後在16到18歲時逐漸下降。從(cong) 12歲到18歲,這短短幾年時間裏,霸王龍的體(ti) 型可以增長5倍,每年的食物消耗量可以增長數千公斤。對於(yu) 這一驚人的生長速度,一些科學家表示了質疑。他們(men) 認為(wei) ,這些所謂的“幼年霸王龍”,其實代表了另一個(ge) 完全不同的物種:矮暴龍(nanotyrannus)。矮暴龍屬是否有效已經成為(wei) 古生物學界持續長達幾十年的重大爭(zheng) 議。
從(cong) 上到下,暴龍屬(Tyrannosaurus)、懼龍屬(Daspletosaurus)、蛇發女怪龍屬(Gorgosaurus)和阿爾伯塔龍屬(Albertosaurus)的體(ti) 重隨年齡的變化趨勢
對幼年霸王龍驚人咬合力(盡管不如成年霸王龍那麽(me) 驚人)的研究進一步證實了,它們(men) 確實是幼年霸王龍標本,而不是不同的物種。了解霸王龍的捕食情況在一生中所發生的變化,也可能非常重要。不要把“實驗古生物學”與(yu) 類似電影《侏羅紀公園》中的研究混為(wei) 一談,因為(wei) 前者真的可以提供有關(guan) 6500萬(wan) 年前已滅絕物種的重要信息。
這項研究已經發表於(yu) 近日的PeerJ期刊上,三位作者分別來自美國威斯康星大學奧什科什分校、加州大學伯克利分校和東(dong) 卡羅萊納大學。
番外:三葉蟲會(hui) 咬人嗎?
想象一下,你穿越回了幾億(yi) 年前的遠古時代,來到了一處陽光明媚的海灘,當你在海水中盡情玩耍的時候,突然發現腳底下似乎有什麽(me) 東(dong) 西。你往下看,發現了一隻三葉蟲。此時,你可能會(hui) 第一時間冒出一個(ge) 可怕的想法:三葉蟲會(hui) 咬人嗎?
當然,三葉蟲早已在2.52億(yi) 年前滅絕,現在的我們(men) 不必擔心會(hui) 真的被它們(men) 咬到。不過,這的確是一個(ge) 相當複雜的問題。
三葉蟲早已在2.52億(yi) 年前滅絕,現在的我們(men) 不必擔心會(hui) 真的被它們(men) 咬到
首先,我們(men) 必須定義(yi) 什麽(me) 是“咬”。如果這個(ge) 定義(yi) 中涉及到“頜”(在無脊椎動物中類似的結構常被稱為(wei) “顎”)這一結構,那麽(me) 答案是否定的,穿越到數億(yi) 年前的你大可不必擔心。人類具有上頜和下頜,而這種結構要到4.4億(yi) 年前才在盾皮魚類(Placoderms)身上進化出來——它們(men) 也被視為(wei) 最原始的有頜動物。三葉蟲沒有像人類、魚或狗那樣的頜。不過,一種生物要咬人,它就一定要有上下頜嗎?這是哲學家的問題。古生物學家麵臨(lin) 的問題是:三葉蟲有什麽(me) 結構可以代替頜的作用?
首先,三葉蟲綱(trilobita)包含了10目150科5000屬2萬(wan) 個(ge) 物種,以其豐(feng) 富多樣的生態位著稱。三葉蟲可以生活在各種各樣的海洋棲息地中,包括海底和珊瑚礁,它們(men) 也可以漂浮在水體(ti) 中,或者在深水活動。
三葉蟲的顎基和口下板結構
大多數早期三葉蟲是食肉動物或食腐動物。它們(men) 通常在海底爬行,攝食各種小型生物,包括死去的三葉蟲、蠕蟲和其他小動物。有的三葉蟲在身體(ti) 兩(liang) 側(ce) 長著一種像腿一樣的結構,稱為(wei) “顎基”(gnathobase),有點像鼠婦蟲。三葉蟲兩(liang) 側(ce) 的顎基可以沿其中線抓取並傳(chuan) 遞食物,因此它們(men) 的“進食”主要發生在中線上。三葉蟲可能會(hui) 將蠕蟲或其他獵物緊貼在堅硬的中線上,通過顎基來撕裂並碾碎食物,將其送入口中。最後的加工環節,即“咀嚼”,會(hui) 發生三葉蟲用顎基將食物在口下板(hypostome)上壓碎的過程中。口下板由堅硬的外骨骼構成,是三葉蟲頭部一塊大而扁平的板狀結構,也是三葉蟲最接近下頜的部位。基本上,口下板就相當於(yu) 一個(ge) 裝食物的盤子。
如果三葉蟲的口下板很大,並且固定在外骨骼上,那麽(me) 它很可能是捕食者。各種各樣的下口板告訴我們(men) ,不同種類的三葉蟲會(hui) 專(zhuan) 門捕食特定類型的獵物。有的下口板還具有脊狀或叉狀凸起,可以用來切割獵物。如果三葉蟲的口下板沒有很好地固著在一起,隻是像鉸鏈一樣隻連接兩(liang) 個(ge) 點,那它很可能就是以濾食沉積物為(wei) 生,用口下板撈起沉積物並從(cong) 中獲取食物。當然,這些隻是三葉蟲生態學的一小部分。作為(wei) 一個(ge) 種類豐(feng) 富的種群,三葉蟲具有多種不同的捕食機製和食物偏好,比如有一種奇特的三葉蟲能與(yu) 海洋深處的產(chan) 硫細菌共生。盡管沒有上下顎,但三葉蟲仍以自己獨特的方式實現了“咬”的過程,並發展出了各種不同的進食方式。
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