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棘龙“变身”——恐龙复原靠谱吗？

2014-12-12 15:26阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1195054531

棘龙“变身”——恐龙复原靠谱吗？
选自2014年12月刊《博物》撰文/江泓
今年《博物》5月号介绍了白垩纪大型食肉恐龙——“棘龙”。然而就在短短几个月后，一项新研究宣布，棘龙的新化石表明它们并不是靠强壮的双腿行走，而是长着一双“小短腿”，大部分时间都在水里游来游去！对恐龙迷们来说，这个棘龙新形象简直是“毁三观”，难道过去的复原都是错的？
棘龙“变身”——恐龙复原靠谱吗？

根据新化石制作的棘龙骨架。


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今年5月号刊登的棘龙复原图（上图）采用传统复原，认为棘龙有强壮的“大长腿”，以半直立方式行走；而新化石表明它们的后腿没有这么长，以此制作的棘龙复原模型（下图）只能伏着身子。
地上跑改水里游
今年9月，两位古生物学家宣布，他们在摩洛哥找到了
一具空前完整的棘龙化石。新化石不但包括棘龙标志性的长嘴巴、大背帆，还有首次现身的后肢部分。要知道，人类发现棘龙110多年来，一直都没找到它们的完整四肢骨骼，对它们的体态复原主要参照其他肉食恐龙，所以通常认为它们也有着一双强壮的后腿。然而根据新化石，棘龙的后肢只有之前认为的一半长，只能伏着身子行走了！以此全新复原的棘龙由于站不起身，伏着身子只有2米多高，就算加上背帆也不过4米。
棘龙“变身”变的不仅是模样，也为它们的半水生习性提供了更多依据。近年来，古生物学家从棘龙化石上找到了许多半水生特征，诸如头骨上的压力感应孔、适合潜水的高密度骨骼，以及化石中与水生动物类似的氧同位素含量……而此次的发现，有望证明棘龙的整个身体结构都更适合游泳，而不是走路。凭借超过15米长的身躯、尖利的爪牙，一条畅游水中的棘龙无疑是当时的“淡水之王”。

棘龙“变身”——恐龙复原靠谱吗？

（图说）古生物学家在加拿大艾伯塔省恐龙公园里发掘化石。实际上，大型恐龙的骨骼几乎不可能全部保存，能找到30%通常就算“完整化石”了，剩下的要靠研究者自己“脑补”。
化石不够，盲人摸象？
几块新化石改变了棘龙的形象，是不是说明古生物学不靠谱呢？毕竟亿万年前的古生物死后，遗体只有极小几率能变为化石，古生物学家手里的化石往往只是动物身体的一小部分。用这点东西去推测，简直就是“盲人摸象”吧……
但正如福尔摩斯凭脚印、烟灰等蛛丝马迹就能推测罪犯，古生物学家也有自己的推理法。18世纪末的法国学者居维叶，发现亲缘关系越接近的动物，骨骼、牙齿的解剖结构就越相似；生活习性类似的动物，身体形态也会有共同之处。因此用少量化石，就能推测一种史前动物的分类、模样和习性，这就是古生物研究常用的“比较解剖学”。
方法有了，可还需要经验。古生物学界复原的第一种恐龙是禽龙，19世纪中期，大英帝国最顶尖的学者们依据牙齿等少量化石，准确判断它们属于爬行类，可复原出的却是一个臃肿笨重的“四不像”！因为在当时，他们不知道其他恐龙的身体结构，只能参考犀牛、河马、鳄鱼、鬣蜥等现代动物的样子。后来随着越来越多的恐龙化石出土，古生物学家做复原的底气也越来越足。前几年在我国山东发现的“诸城暴龙”，最初只有破碎的牙齿和下颌骨，但研究者发现这些化石很像著名的暴龙，就根据暴龙复原了它的样子。后来发现的更多化石表明，诸城暴龙确实与暴龙非常相似。
棘龙“变身”——恐龙复原靠谱吗？ 棘龙“变身”——恐龙复原靠谱吗？1、2
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3、4
白垩纪末期的三角龙是最著名恐龙之一，传统复原认为它们的前肢像蜥蜴一样，是朝身体两侧外翻的（图1、图2）；但后来足迹化石和计算机模拟表明，三角龙的前肢更像犀牛，像柱子一样立在身体下方（图3、图4）。
精密计算 还原真相
化石只是侥幸保存在地层中的历史碎片，不是想挖就能挖到，而且光从骨骼形态来推测恐龙习性有时不够准确。20世纪以来的现代科研崇尚“精密”，不甘落后的古生物学界也到处汲取力量：用电子设备扫描化石的内部结构，从中发现蛛丝马迹；用计算机软件分析恐龙怎么运动最合理、身体器官如何运转；还借鉴了日新月异的动物学、生态学研究成果……
就拿三角龙来说，它们生活在白垩纪末期的北美洲，是出镜率最高的恐龙之一，百余年来有大量完整化石出土。但发掘出的化石，都是早已被地层“压扁”、甚至七零八落的状态，许多骨骼的原有位置仍要靠推测。头几十年里，许多研究者认为三角龙既然有硕大沉重的头颅、颈盾，它们的前肢肯定会像鳄鱼、蜥蜴一样朝身体两侧伸展，以支撑占据体长1/3的大脑袋，只能摇摇晃晃地走路。然而后来通过计算机模拟，古生物学家们发现三角龙的前肢完全可以承受头颅的重量，应该像绝大多数恐龙一样位于身体下方，如同柱子一样撑住身体，使三角龙能够稳健地行走或小跑。期间发现的三角龙足迹化石，也证实了这一推测。
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（图1）19世纪中期的禽龙复原，类似鬣蜥和犀牛的混合体，鼻子上顶着颗“尖角”，代表了当时人们对“史前大爬虫”的想象。
（图2）20世纪早期，更多化石表明禽龙的后肢远比前肢发达，就复原成了类似袋鼠的直立姿态。鼻头上的“尖角”也被证实是尖利如刺、用作防身武器的大拇指。
（图3）目前的禽龙复原形象：平时用四条腿走路，奔跑时才用两条腿，尾巴不会像蜥蜴一样拖在地上，体态也比以往复原的更轻盈。
思维定式 不断超越
其实在恐龙复原中，还有一股隐藏力量——我们的思维定式。毕竟，恐龙复原再怎么讲证据、讲推理，终归要加入复原者的主观想象才能完善，难以摆脱人们的既有观念。早期复原的禽龙“傻大笨粗”，不光因为参考资料太少，也源自当时人们对爬行动物的鄙视——恐龙是大蜥蜴，那就应该跟爬虫一样冷血、迟钝，呆在肮脏的沼泽里。后来发现禽龙的后肢比前肢发达得多，于是复原出的禽龙又模仿袋鼠，摆着一副僵硬的直立姿态。直到20世纪后期证明恐龙与鸟类更接近，禽龙才被复原成轻盈、灵敏的样子，身披羽毛的小型恐龙形象也逐渐被接受了。
棘龙的复原历程，同样掺杂了人们的思维定式。最早发现的棘龙化石几乎没有头骨，复原时就参考了年代较早的肉食恐龙——异特龙，画了个短圆脑袋；由于其他所有肉食恐龙都是后肢发达、双足行走的姿态，因此棘龙有“大长腿”也一直被视为天经地义……所幸化石和研究只会越来越充分，“真理越辩越明”，恐龙的复原形象也会越画越清晰。
（责任编辑 董子凡）

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