神秘的棘龙

文/熊 辉

棘龙有着类似鳄鱼的下颚、熊的爪子和滨鸟的脚,但是棘龙为什么会长成这个样子呢?
恐龙中的“四不像”
你可能听说过盲人摸象的故事:一个盲人摸了摸大象的尾巴,觉得它长得像一根结实的绳子;另一个盲人摸着大象的獠牙说,大象就像是一支长矛。这个古老故事的寓意是,我们不应该仅根据个人的经历做出太多的判断。对于科学家来说也是如此,如果没有见到过活生生的整个动物,很难理解那些动物具有的奇怪特征。
在过去的几年里,古生物学家一直在研究这则故事的古生物版本,他们关注的核心就是地球上最可怕的动物之一——棘龙。在美国电影《侏罗纪公园3》中,人们心目中的恐龙霸主霸王龙被另一头恐龙一口咬死,咬死霸王龙的就是棘龙。这也从侧面反映了棘龙的凶猛。
看到棘龙的下颚,你可能会得出结论,它就像是一条鳄鱼。看到它巨大的爪子,它又像是一只强壮的熊。它宽而扁平的脚趾骨又和涉禽一样。一个有着如此明显矛盾特征的生物,它是如何生活的呢?
美国宾夕法尼亚州卡内基自然历史博物馆的尼扎尔·易卜拉欣说,棘龙就像是一种神秘的外星生物。他曾从事过棘龙化石的挖掘工作,认为揭开棘龙身体结构的神秘面纱非常重要,因为这可能会解释恐龙进化的一个最大奥秘。

喜欢吃鱼的恐龙
我们知道,棘龙是一种体形庞大的动物。虽然我们没有完整的棘龙骨骼化石,但是据估计它的体长可能有15米,是迄今为止发现的最大的食肉恐龙。
棘龙大约出现在1.5亿年前。它们有鳄鱼一样的下颚和牙齿,像许多鳄鱼一样,它们的食谱中可能也包括鱼类。
30多年前,在英国发现了一具棘龙化石,在它的胃里甚至还发现了部分已消化的鱼鳞。许多与恐龙同时代的其他生物,包括爬行的鱼龙和在海洋中巡弋的蛇颈龙,都会捕食鱼类。但棘龙是已知唯一吃鱼的大型恐龙。
巨大的下颚是鳄鱼捕捉猎物的主要工具,但棘龙除了有强壮的下颚之外,还有强有力的爪子,它的爪子至少有30厘米长。人们经常将其与灰熊从溪流中捕鱼的巨大爪子相类比。英国伦敦玛丽王后大学的大卫·霍恩和美国马里兰大学的托马斯·霍尔茨指出,由于体形的原因,棘龙几乎看不到自己的爪子,因此它们的爪子不太可能是精准的狩猎工具。霍恩说,也许它们的爪子实际上是用来挖掘穴居猎物的,但没人知道真相究竟如何。
2008年,在摩洛哥发现了一具较为完整的棘龙骨骼化石。易卜拉欣意识到这件化石的重要性,就找到了它出土的地点,和美国芝加哥大学的保罗·塞雷诺等人,搜索这头棘龙的剩余化石。易卜拉欣说:“实际上我们还没有挖掘出这头棘龙所有的骨骼化石,随着其他骨骼化石的不断出土,我们对棘龙的看法也在发生变化。”
易卜拉欣和塞雷诺的研究小组还发现,棘龙的躯干很长,臀部瘦弱,后腿较短。更重要的是,它们的脚长得就像现代的蹼足滨鸟,有着扁平的脚趾骨。
这些特征是在陆地上追捕猎物的恐龙所不具备的。易卜拉欣和塞雷诺认为,它们表明棘龙正处于从陆地向水中进化过渡的早期阶段。研究小组指出,鲸的远古四脚祖先也有类似的特征,它们在5 000万年前仍然生活在河边时就开始独立进化了。与早期的鲸祖先一样,棘龙的腿骨异常厚而致密,这一特点被认为可以降低浮力,使动物在水中的移动更灵活。
研究鲸早期进化的美国东北俄亥俄医科大学的汉斯·特维森说:“该研究为证明棘龙为水生生物给出了一个合理的理由。”

棘龙身上的谜团
然而,易卜拉欣和塞雷诺的研究也遭到了一些批评。该研究小组曾得出结论,棘龙可能是四肢着地行走的,其前肢的指关节承受了部分体重。但在现代的动物中,能用指关节触地行走的屈指可数。
关于棘龙在水中的活动目前也有争论。这种动物最引人注目的特征是从脊骨垂直向上突出的1.7米高的棘状突起。它们看起来很像美洲野牛储存脂肪的驼峰。一些研究人员认为,棘龙也有类似的驼峰。但如今的共识是,这些骨头之间由皮肤连接,形成了一个帆状物,可能用于社交或作为吸引异性的展示物。
不管怎样,骨棘限制了棘龙游泳的野心。塞雷诺说:“即使骨棘上只覆盖了少量的肌肉,质量也相当大。”它会使棘龙在游泳时很容易倾覆。
即使棘龙很擅长游泳,它那致密的腿骨和像滨鸟一样的脚,表明它会花费大量的时间在浅水中活动和进食。恐龙统治了地球1.35亿年,但棘龙几乎是已知的唯一一种适应水中生活的恐龙。这意味着我们之前的争论前后颠倒了:奇怪的不是棘龙的身体特征,而是喜欢水的恐龙是非常罕见的。
不过,这引出了另一个问题:为什么棘龙的后代没有进化成完全的水生生物?
塞雷诺最近提出了一个假设,恐龙行走时腿垂直地位于身体下面。其他以这种姿势行走的动物,如马,游泳时必须上下摆动身体以提高推进效率。塞雷诺怀疑恐龙也必须这样游泳。但恐龙的尾巴在解剖学上是左右摆动的。塞雷诺说,棘龙尾巴的这一结构与垂直起伏的躯干相结合,会使棘龙的游泳效率非常低。更糟糕的是,棘龙还不能将长尾巴进化掉,因为它是腿部主要肌肉的固定点。
不管在进化过程中发生了什么,棘龙都是陆生恐龙向海中生物转变的最好尝试,但出于某种原因,以失败而告终。

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