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恐龙的里里外外

发表于 2019-1-19 13:47:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
不断演化的骨骼
为什么骨头化石对理解恐龙很重要?
研究骨头化石对于我们了解恐龙极其重要,这是因为在大多数情况下,这是获得关于这些动物知识的唯一途径。除了脚印化石和一些罕见的恐龙皮肤、恐龙蛋和某些石化的内部器官(很少发现),恐龙的骨头化石(和牙齿)是在漫长的时间里存留下来的最常见的部分。这些恐龙化石在岩层中的分布方式,可以告诉我们这些动物长成什么样子,以及它们的饮食习惯、行走方式、社交方式、生活习性等,甚至是它们死亡的原因。
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关于这种动物的柔软部分,恐龙的骨架告诉了我们什么?
基于一具恐龙骨架,科学家有多种解读恐龙柔软部位的方法。举例来说,保存完好的骨头上留有肌肉附着的痕迹。一个动物的头骨大小,有些时候能告诉我们相应的大脑大小。骨孔和骨头的中空部分,可以显示神经通路。最重要的是,将恐龙的骨头与那些现有动物的骨头对比,可得知某些恐龙的大小、解剖结构、力量,有时还能知道一只恐龙的内部器官构造。
大多数恐龙的骨头是由什么组成的?
大多数恐龙骨头,包括牙齿,由非常坚硬和抗破坏的磷酸钙构成。这就解释了为什么很多恐龙化石能在岩层中得以存留。那些没有存留下来的骨头,通常是被某些地质活动破坏了。举例来说,很多骨头都被岩石移动(源自地震或火山爆发)压碎,或者被从岩石缝隙中流过的自然酸性水溶解了。

恐龙的骨头组成与现代爬行动物有何不同?
恐龙的骨头和现代爬行动物的骨头非常相似,上亿年的进化中只有少量增减。科学家们通过分析特殊处理过的骨头组织确定了这一点。这些组织被嵌入一种合成聚合物中,经过切片,再被磨成合适的厚度,然后涂上薄薄的碳,在扫描电子显微镜(SEM)下分析。

在一个实例中,人们通过扫描电子显微镜和能量色散X射线分析仪,对一只现代短吻鳄的骨头和一只霸王龙的骨头进行了对比。结果显示,两种骨头都含有钙和磷这两种主要成分,并且这两种成分在古代和现代骨头中占同样的比例。一些微量元素,如镁、铝、硅和钠也是如此。

不同的恐龙其骨骼结构是否不同?
总的来说,每只恐龙的骨头都由相同的基本结构组成:头骨、脊椎、肋骨、肩部、臀部、腿和尾巴。但是单个的恐龙化石在结构上有差异。这显然取决于几个因素,包括骨头在恐龙身上的位置、骨头的作用和恐龙的物种种类。一般来说,依靠速度的恐龙需要长而轻的骨头,而大一些、行动缓慢的恐龙需要强壮、结实的骨头。

在两足和四足食草恐龙中可看到关于恐龙骨头结构差异的最好例子。笨重的大型蜥脚类恐龙用四只脚行走,需要强壮的腿来支撑巨大的体重,所以它们的骨头巨大而结实。快速奔跑的小型双足食草恐龙橡树龙,需要快速奔跑,所以它们有长长的薄壳型骨头。这些骨头基本上是空心管状,内部充满了轻质的骨髓,使它们的身体结构强壮、灵活而轻便,当情况需要的时候它们能够迅速移动——比如逃离捕食者。

原发性硬骨在恐龙一生中的何时形成?
科学家们相信,原发性硬骨,也称为羽层状骨,是在恐龙一生中快速生长的时期形成的——特别是幼年时期。与鸟类和哺乳动物中带血管的骨头结构相似,恐龙的原发性硬骨也包含血管,这促进了它们的快速生长。在恐龙的腿骨化石中,这些组织尤其引人注目。

恐龙的骨头由什么组成?

与普遍看法相反的是,恐龙骨头并不是只有一种,这些复杂的结构形成了复杂的动物骨骼。关于恐龙骨组织的研究有很多——大多数基于恐龙生长和发育的不同阶段——这些过于复杂,一本书中难以充分描述。

总的来说,有三种主要的恐龙骨组织类型:原发性硬骨、哈弗斯(或次生)骨、生长环骨组织。这些骨组织在同一恐龙的不同骨头中不尽相同,甚至在同一骨头中也不相同。当然它们在不同恐龙中差别更大。

哈弗斯(或次生)骨在恐龙一生中的何时形成?
在一些恐龙中,原发性硬骨会在之后所谓的重塑的过程中,被哈弗斯骨组织取代。这些组织有很多的血管,并且血管由密集的骨环围绕。这种骨头与那些大型的现代哺乳动物相似,力量更强也更抗压。

生长环骨组织在恐龙一生中的何时形成?
在一些恐龙骨头和现代冷血爬行动物中发现了生长环骨组织,它看起来与树中的生长环相似。树的年轮每年都会应对不断变化的气候条件生长。通过数这些年轮,有时可以知道一棵树的平均年龄。

一些恐龙骨头中的相似结构显示出,这种动物的生长速度会在生命后期减慢。一种解读是它们开始更像爬行动物。在解读恐龙的生长环骨上的一个主要问题是:与树的年轮不同,没有人知道在一只恐龙骨头上的每一个生长环代表多久时间。


恐龙的骨头在博物馆中展览,令人印象极其深刻。它们可以告诉科学家们很多恐龙如何行动和适应环境的信息。

关于恐龙生理,这三种骨组织类型说明了什么?
这三种骨组织结构的出现表明,恐龙的生理结构介于冷血爬行动物和温血鸟类与哺乳动物之间,十分独特。也许是这种独特的生理使得恐龙有极强的适应能力,让它们能够称霸陆地将近1.5亿年。

极其庞大的恐龙骨头会在哪里发现?
许多大型恐龙骨头都发现于南美洲,特别是在阿根廷的巴塔哥尼亚的西北部。这其中包括阿根廷龙和巨盗龙(Megaraptor)。尽管科学家们认为,他们知道为何这些动物进化与北部对应恐龙不同,但是并不知道为什么这些动物变得如此庞大。

随着时间的流逝,北美和南美恐龙有何不同的遭遇?
一种解释南美巨大恐龙的理论与地域有关。在中生代的开始时期,地球上所有的陆地都并入盘古大陆。在侏罗纪时期,这块超级大陆分裂成劳亚古大陆(最终变成了北美洲和亚洲)和冈瓦纳大陆(最终变成了非洲、南极洲、澳大利亚、南亚次大陆和南美洲),不久之后,南美洲和非洲开始分离。

大多数科学家认为,这些分裂是恐龙进化过程中的关键点。在短时间内,恐龙曾穿过从北美洲到南美洲的大陆桥,但地质活动最终破坏了这座桥,切断了通道,使得像迁移的巨盗龙等生物能够在南美洲单独进化。北美洲的动物,比如说霸王龙,进化出了特化的头骨、前肢和骨盆;南美洲的恐龙,比如说巨龙,则保持了它们大多数祖先的一般特点,并且变得更大。

其他科学家认为,南部的巨盗龙和它们北部对应的恐龙是从共同祖先各自进化而来的。他们提出,像霸王龙和巨龙这两种食肉巨龙彼此相似,可能是因为相似的环境条件(这称为并行);当陆地开始分裂,这些动物继续各自进化。

为什么巨型恐龙能够在南美洲不断演化?
一种解释南美巨大恐龙的理论与地域有关。由于所有大陆之间环境条件的差异很大,所以南美洲独特的环境,可能使得恐龙进化得更大。科学家们对这种可能性感到激动。只是那些环境条件到底是什么还不为人所知。但是,如果环境中的某些东西,确实导致了恐龙之间的独特差异,那么在全世界范围内,可能还有很多不同的恐龙种类有待发现。不过,科学家们是否能确定南美洲的恐龙成为白垩纪庞然大物的真正原因,我们只能拭目以待了。

恐龙骨架一般需要多少骨头组成?
虽然大型恐龙可能在脖子和尾巴上有更多的骨头,但是普通恐龙身上的骨头数量大约有200块。

通常来讲,科学家们如何决定恐龙骨架上骨头的位置?
确定一具恐龙骨架上的骨头位置,并不是一项简单的工作。科学家们得将每块骨头与其他的恐龙骨架及现代爬行物种对比,并希望找到一具“死亡姿势”与活着结构相近的骨架。过去很多时候,骨架的某些部位经常会被放错。举例来说,某些恐龙的头部被放在了错误的骨架上,而且禽龙的指根一开始被误解为是鼻尖。

确定恐龙骨架上骨头的位置使用的是科学家们称为“解剖方位系统”的方法,并且这只包括内部结构(换句话说,它不基于外部条件)。这个系统使用了成对名称来确定四足动物普通(或标准)姿势的某些方位,背部向上,腹部向下,头部指向前方和四脚着地。

每一对名称表示的都是相反方向,与我们提到北和南时的意思差不多。以下有四个这样的成对名称的例子:

前和后(Anterior and Posterior):前是指向鼻尖的方向,而后是朝向尾尖的方向。

背和腹(Dorsal and Ventral):背侧意味着朝向脊柱并在脊柱之上,而腹侧意味着朝向肚皮并在肚皮之下。这分别类似于上和下。

内和外(Medial and Lateral):这些方向是参照于位于身体中心的假想平面,从尾巴到鼻子。内意味着更靠近中间参考物,外意味着更远离。

近和远(Proximal and Distal):这些通常用来表示四肢方向,有时也表示尾巴。近端意味着更靠近躯干或肢体的根部,而远端意味着远离躯干或肢体根部。

为什么一些恐龙骨头化石丢失了?

很长一段时间,古生物学家注意到,某些恐龙骨头化石缺些部分——比如一套牙齿缺少了颌骨——其他的看起来有凹痕和槽。最近,科学家们可能已经找到了答案:古代昆虫咬啮了恐龙骨头。

在对一架已有1.48亿年历史的食草蜥脚类恐龙弯龙遗骸研究中,发现了可能是一种来自皮蠹科的甲虫痕迹。科学家们推测,在其他的昆虫吃掉了恐龙的肉、角或身体的其他柔软部位之后,这种甲虫会大嚼特嚼恐龙的骨头,而且至今仍存在这种甲虫的后代。

哪些是一具恐龙骨架的主要部位?
一具恐龙骨架可以分为两个主要部分:头骨和其他,通常被称为后背骨(从臀到颅)。后背骨可以进一步分为脊椎、躯干和尾部(中轴骨架)的骨头,四肢和肢带骨(附肢骨骼)。


我们经常认为被发现的恐龙化石就像这个,几乎所有的部分都被完好地保存。然而在大多数情况下,由于各种原因只能发现不完整的骨骼。(iStock)

通常来说,一只恐龙头骨由什么组成?
恐龙的头骨,由牙齿和头部的所有其他骨头组成。这些骨头可成对出现,在头部的对立位置,或者单个出现(经常围绕着头骨的中间面)。头骨有两个主要区域:上部,或者说颅,包括脑壳、鼻孔、上颌和眼窝;另一个区域是下颌,由左、右下颌组成(下颚)。

恐龙头骨的例子和位置包括:颊骨(颧骨),位于眼睛开口的下方(眼眶);眶后骨,一块位于眼睛开口后的小骨头;泪骨,一块分隔眼睛开口和眼前开口的骨头。

关于恐龙头骨有很多有趣的细节。比如,一只恐龙的头骨有超过30块骨头。大多数恐龙的头骨中间常有硬的关节,被称为缝合(与人类头骨上的缝合相似)。也有可运动的头骨,比如说异特龙,它的一些头骨接合在一起却仍然能移动,或许是因为这样它们可以将头骨部分拉开,以便吞下大块的肉。

什么是中轴骨架?
中轴骨架是完整恐龙骨架两个部分中的一部分,包括躯干、脊椎和尾巴,基本上形成了该动物的四肢和头骨被安装的“基础”。换句话说,它包括恐龙所谓的“脊柱”和肋骨。脊柱分成四段:脖子(颈)、背部、臀部(骶骨)和尾部,包括大量被称为椎骨的单个骨头。肋骨是与颈和背段的椎骨相连的窄长骨头。这些骨头都是成对的——在脊柱的每侧各有一根——并且向下延伸来保护内部器官。它们包括颈肋和腹肋(腹膜肋,或者是用来保护消化道和其他内部器官的骨头)。

什么是恐龙的椎骨?
椎骨是组成恐龙脊柱的大量单个骨头。每个单独椎骨大致呈圆柱形(椎体),在椎骨的顶部是神经弓和背部肌肉连接的地方。一些恐龙在这些基本特征之外,还有非常复杂的椎骨,遍布各种各样的神经脊和神经放射。

沿着脊柱的各个部位,都有特别形状的椎骨来帮助该部位发挥功能。举例来说,恐龙的臀部(骶骨)椎骨合在一起,形成了一个被称为骶骨的结构,这就给臀部提供了支撑和力量。脖子(颈)椎骨形状特殊,可以提高灵活性,让恐龙自由地移动头部。

要查明每只恐龙到底有多少块椎骨是不可能的,因为它们在所有的群体中差别太大。一般来说,颈骨包含9至19块椎骨,背部有15至17块椎骨,臀部有3至10块椎骨,尾部有35块至82块椎骨,这取决于恐龙自身。

迄今发现的最大的恐龙骨骼化石之一是什么?

最大的恐龙骨骼化石之一是富塔隆柯龙(Futalognkosaurus),一种发现于阿根廷并在2007年被描述过的泰坦巨龙。这种新的食草恐龙从尾部到鼻子体长超过30米,生活在9000万年前。毫无疑问,将来还会发现更多这样大的恐龙。

鸟臀目恐龙的脊柱是如何强化的?
鸟臀目恐龙的脊柱通过叫作“骨化肌腱”的构造强化了。事实上,这些是把椎骨连接在一起的组织,它们里面都是钙,实际上就转变成了骨头(称为骨化)。这样的结果是,椎骨之间的连接变得硬化和强化,导致了一个加强的脊柱。

在鸟臀目恐龙身上,骨化肌腱呈现为意大利面一般细长的骨链。根据在恐龙身上部位的不同,这些骨化肌腱有不同的名字。举例来说,那些在尾椎骨之间的被称为下轴肌腱。在鸟臀目恐龙中,骨化肌腱的一个目的就是使尾巴基部变硬,使之相对于臀部更硬,而尾尖则可以灵活移动。

兽脚类恐龙的椎骨是如何强化的?
一些兽脚类恐龙的高级物种已经强化了椎骨连接,但并没有像鸟臀目恐龙一样通过骨化肌腱来完成,而是通过将前关节突变长,越过一些椎骨——有时多达12块椎骨——加强并硬化了这个区域。

世界上恐龙骨骼化石丰富的地区是哪里?
恐龙骨骼最丰富的埋藏地主要在世界上三个不同地区:阿根廷的巴塔哥尼亚地区、中国的戈壁滩和美国的西部地区。最近,科学家们在阿根廷的巴塔哥尼亚地区,发现了最大草食性恐龙之一的阿根廷龙和最大食肉动物南方巨兽龙。这个地区有南半球最丰富和最古老的化石记录。毫无疑问,将来在这三个独特的地方还将发现更多的恐龙骨骼化石。

恐龙的脚有什么特别之处?
恐龙的脚与人类的脚非常不同。由于独特的脚部构造,大多数恐龙都用脚趾行走。用脚趾行走有很多优点,比如,可以增加恐龙的腿的长度,继而增加了它的步幅长度。这就意味着它们能拥有更快的速度,特别是对于双足恐龙如兽脚类和一些食草恐龙如鸟脚类恐龙来说。其优点在于,它们可以更好地捕猎或更快地逃跑。这种移动方式也能节省体力,因为身体不需要每次在脚抬起来时抬高放低。

为了更有力,脚上的长骨(跖骨)是“捆”在一起的。它们朝上和踝关节形成一个角度,让恐龙能踮起脚来在地面上行走(词语digitigrade字面上的意思是“用脚趾行走”)。这意味着在恐龙走或跑的时候只有脚趾和地面接触。在人类身上,脚骨与地面平行,因此是整只脚而不是脚趾与地面接触。这被称为跖行动物,或者是“用脚底行走”。

通常情况下,大多数恐龙的脚趾长而纤细,便于它们抓住地面,更好地保持平衡。大多数恐龙只有三个脚趾用来行走或奔跑,在以前是泥地或沙地的恐龙行迹区域,我们能看到那里满是鸟爪一样的脚印。


大多数恐龙用脚趾而不是用脚底走路,这让它们能以更快的速度移动。(iStock)

不是所有的恐龙都有三个长而纤细的脚趾,也有一些例外。举例来说,大型的四足恐龙,比如说蜥脚类恐龙的脚,就更像今天的大象,有短而宽的脚趾。

大多数四足恐龙的脚有什么特别之处?
与双足(两条腿)种类不同的是,大多数四足(四条腿)恐龙有着更短的脚骨和一组宽短而粗硬的脚趾。这种脚骨的布局与现代大象的脚非常相似。

这些种类的恐龙的脚印是短而圆的,这表明脚骨被厚实的、纤维状的、楔形的跟垫托离地面。这种跟垫能够让这些巨大的动物在移动时保存大量的体力。行走时不需要抬起放下脚踝,也就不必时上时下地抬起整个身体的重量。对于像大型蜥脚类恐龙而言,这种运动意味着消耗大量的体力。

什么是皮肤骨化?
皮肤骨化是一些恐龙皮肤外部的骨质生长,并通过结缔组织固定在皮肤上。关于皮肤骨化最熟悉的例子是剑龙与甲龙的刺和鳞片。

你能否通过骨骼分辨恐龙的雌雄?
不能,通过查看恐龙化石来判定恐龙的性别,实在是不可能。很少有可以判定恐龙性别的线索,尽管一些科学家相信,某些物种可能有区分性别的特征。举例来说,鸭嘴龙(鸭子状嘴的恐龙)长有某种令人瞩目的头部骨冠,但是哪种性别有这种头冠仍是未知。目前,科学家们试图基于今天动物世界的实例来建立恐龙性别概念,但即使这样,还是不太可能判定恐龙的雌雄。


一些恐龙物种在它们的皮肤上有着骨性结构(皮肤骨化)。今天,鳄鱼仍然有成骨的皮肤,尽管这些骨头嵌入皮肤,隐藏在表面之下。(iStock)

关于恐龙的站姿,我们能从恐龙的骨骼中知道什么?
所有的恐龙骨架都表明,这些生物有着高度改良的站姿。换句话说,在任何时候,恐龙身体下的腿总是处于直立状态。相对于它们的亲戚——腿在身体两边摊开的爬行动物来说,这能让恐龙长得更快,跑得更远,移动得更快。这种站姿使某些恐龙变成双足动物(两条腿行走),也提高了所有恐龙的“运动耐力”,即能同时奔跑和呼吸的能力。

关于恐龙的生活方式,古生物学家能从大型食草动物(蜥脚类恐龙)的骨骼化石中知道什么?
像梁龙这种巨大恐龙的骨骼,能告诉我们关于这种食肉动物的很多信息。它的腿粗且间隔较大,像支柱一样支撑起肩骨和骨盆带之间的横梁。整个臀部的椎骨合在一起,力量更大,让它能够支撑起几乎10吨的体重。腿底部是短而宽的脚(类似于大象),后脚上有用作防滑装置的脚爪。骨骼结构限制了这种恐龙的行走速度,每小时正常速度将近6.4千米,但它们可以在短时期内适度地更快移动。因此,它们被认为是移动缓慢的大型四足行走者。另外,成年的大型蜥脚类恐龙由于体形巨大,可能相对不会受捕食者侵扰。

大型蜥脚类恐龙的骨骼特征有什么特别之处?
大型蜥脚类恐龙有很多独特的骨骼特征,多是进化来支撑它们的庞大体积和体重的。这些恐龙与吊桥的构造相似:前腿和后腿充当脊骨的潜在支撑;反过来,脊骨由背部的韧带和肌肉支撑。脊骨上的椎骨接合在一起,所以脖子、背、尾巴在末端微微地向上弯曲,向着末端分散庞大的体重。

腿骨顶部在身体下方可以摆动。膝盖的构造使腿可以来回移动,与人类类似。脚踝的移动非常有限,不能侧向运动。这些和其他的骨骼特征可以帮助这些大型蜥脚类恐龙来支撑和移动它们巨大的体积。

关于生活方式,古生物学家能从小型食草恐龙的骨骼化石中知道什么?
一个很好的小型食草动物的实例是棱齿龙,这是一种鸟臀目恐龙,与它的大型蜥臀目恐龙远亲有着非常不同的骨骼。这种小恐龙的整个构造看起来就像“缩了水”,从最小的体重获取力量。它的骨头中空而壁薄,十分轻巧,大腿骨很短,所以能快速移动。这种小型恐龙的脚长而细,有长的上脚骨(跖骨),而且有短小而锋利的爪子,能抓住地面。长长的尾骨因骨棒而硬化,可能会来回摇摆,使它能快速改变方向。所有这些结构描绘出一只小型的双足食草恐龙,骨架瘦小,敏捷地奔跑躲闪,躲避捕食者。

古生物学家从大型食肉恐龙(兽脚类)的骨骼化石中可以得知它们怎样的生活方式?
霸王龙目前是最知名的大型食肉恐龙,骨架中的骨头大而重,有着巨大的椎骨、骨盆带和大腿骨。上脚骨(metatarsals)封闭在一起来获得力量,然而脚趾短而强有力。膝盖上有厚软骨的迹象,与现代鸟类相似。

基于霸王龙的骨骼结构,有两种与速度和机动性相关的分析,并且两方都有同样的证据来支撑自己的主张。一群人认为霸王龙的骨骼结构使这种动物以缓慢的速度移动,限制了它的主要捕猎能力——食腐或伏击技能。另一组提议,这种恐龙的骨骼结构和大块的肌肉使霸王龙能奔跑和冲刺,让它成为活跃、危险的猎手。

科学家们有没有在恐龙骨骼中发现软组织?

有。与大多数科学家信念相反的是,最近古生物学家已经从一只有6800万年历史的霸王龙的股骨中发现了看起来是柔软组织的东西。如果这是真的,那么这项发现令人相当惊讶——毕竟,柔软部分会快速腐烂,一般认为有机分子在十万年之后便不会存在了。

科学家们研究了霸王龙骨骼的微观结构和有机成分,去除这些碎片中的矿物质,他们发现了一个有伸缩性的骨基质材料,似乎显示了血管和其他的有机特征。因为现存的鸟类被认为与恐龙密切相关,科学家把这个血管分支和一只同时期的鸵鸟做对比,发现血管确实非常相似。但是就像科学上的所有新发现——特别是关于恐龙——确认这个发现还有很多工作要做。

在更多的直接证据收集到之前,最一致的理论基于一个主要推论:腐肉远远不能满足霸王龙的食量,所以它一定会去捕猎。为此,它必须有至少追上猎物的速度,换句话说,必须追上一些猎物恐龙,例如食草恐龙三角龙和埃德蒙顿龙(鸟臀目),而这两种恐龙的短期爆发速度可以达到每小时14至19千米。

畸形的恐龙骨骼
关于健康状况,古生物学家能从恐龙的骨骼中知道什么?
如果化石记录的证据和解释真实可信,那么通常恐龙都是相对健康的动物。一些骨骼化石有畸形的迹象,比如不对称的骨骼生长、愈合的创伤和反复应力性骨折、关节炎和脊柱韧带的骨化(骨样材质的发育)及脊骨(或椎骨)的融合。

是什么导致了恐龙不对称的骨骼生长?
当肌腱剥离骨头时,可能会出现不对称的骨骼生长。这可能发生在某些劳累状态,比如说食肉恐龙在追捕猎物时,或者食草恐龙试图逃离捕食者时。在肌腱撕裂之后,如果该区域的骨生长仍在继续,骨头就经常会长成畸形。

是什么导致了恐龙骨骼化石上的创伤性和反复性应力性骨折?
一些恐龙骨骼上的另一个特征,比如霸王龙和禽龙,是已愈合的外伤性骨折,这样的骨折可能是因为与其他恐龙的打斗或交配活动造成的。

另一种形式的骨折,称为应力性骨折,明显是由于骨头受到反复性压力而出现。在角龙身上发现应力性骨折,比如说三角龙,常由于跺脚,应对捕食者的突然加速,或者是由于长距离迁徙而导致骨折。

关于行为,大型兽脚类(食肉)骨骼上的创伤性骨折能告诉我们什么?
一些食肉恐龙的骨骼有创伤性骨折的迹象。最近,科学家们使用X射线扫描一只异特龙的肋骨时发现了实例。他们认为,这些骨折是由于奔跑时腹部摔在地上导致的。这就意味着这些大型兽脚类不是行动迟缓的生物,而是活跃的猎手,在追捕猎物时的速度足以使它们一旦跌倒便会摔断肋骨。

经过6500万年,是否有恐龙的DNA或者蛋白质幸存下来?
据认为,大多数恐龙骨骼至少有6500万年历史,且都变成了化石,所以根本不会有DNA或蛋白质存活的希望。但是一项研究表明,科学家们可能言之过早了。2007年,蛋白质从霸王龙骨骼中被成功提取出来。使用特殊的提取方法,科学家们发现了看起来像是胶原的物质——人类骨头中的主要蛋白质之一。为什么这使古生物学家们如此兴奋?通过将恐龙胶原与当代鸡的胶原对比,科学家们也许可以解答一个已经困扰了他们很多年的问题:鸟类和恐龙之间的关系有多紧密。

恐龙骨骼是否能显示恐龙也像人类一样饱受关节炎的困扰?
是的,一些恐龙表现出了某些关节炎的迹象,特别是骨关节炎和发炎性关节炎。对人类来说,骨关节炎(退化性关节炎)在老年人身上很常见,是年龄增长造成的软骨退化。而人体中当尿酸晶体沉淀在关节上时,通常会造成发炎性关节炎(痛风)。这种尿酸的过量现象通常难以解释,但是经常与饮食过度联系到一起。


科学家们过去相信,在恐龙灭绝之后的几亿年里,没有DNA能存活下来。但是在2007年,他们在霸王龙的一根骨头上发现了胶原蛋白。这项令人惊讶的发现可以证实,在其他的生物之中,恐龙与鸟类的联系是多么的紧密。(iStock)

绝大多数的案例之中,恐龙骨骼几乎没有骨关节炎的迹象,这使一些科学家推论认为,这些生物有着高度受限的关节,或者是骨关节少有旋转运动。然而,在禽龙的两个标本中发现,其踝骨或者身体的承重部位有骨关节炎的迹象。因为科学家们不知道恐龙的寿命,所以也不知道这些关节炎是否由于年老所致。另外,在两只霸王龙的遗骸中,其前肢和趾骨中有发炎性关节炎的迹象——可能是饮食中含有营养丰富的红肉(牛羊肉等)的结果。

哪些关于骨骼的现象是人类和恐龙共有的?
人类和恐龙都有一种被叫作骨质增生症(DISH)的症状,即脊柱韧带骨化(某些东西变得像骨头),使脊柱区域变得僵硬的过程。尽管这听起来很糟糕,但不管在人类还是恐龙身上,这都是一种正常现象,并不被认为是一种疾病。

像角龙、鸭嘴龙、禽龙、肿头龙等生物和一些蜥脚类恐龙,都有DISH症状——恐龙尾部区域的硬化使得恐龙更容易将尾巴托离地面。将尾巴作为武器的恐龙,比如说剑龙,需要尾巴像鞭子一样灵活,所以它们身上没有任何这种脊柱韧带融合的迹象。恐龙骨质增生的发现与一项新理论吻合,即很多恐龙并不是拖着尾巴,而是把尾巴托离地面作为一种平衡的方式。

人类和恐龙另一个共有的骨现象是椎骨融合,即脊柱上的骨头(椎骨)互相接合并骨化在一起(与脊柱韧带在骨质增生过程中的变化相反)。在成年的角龙身上,比如说三角龙,这种融合仅发生在前三块颈椎上,导致科学家推测这不是一种疾病而是一种发展适应。在这个区域上的硬化,可能是为更好地支撑这种动物的庞大头骨而进化出来的。目前的化石显示小一些,也许是更年幼的角龙在这个区域有不完全的融合;然而再大一些,可能更年老的动物则完全融合。

恐龙的皮肤
是否有恐龙皮肤的化石?
最罕见的恐龙化石类型就是那些可以看到肌理的化石——但并不是真正的皮肤。这是由于石化过程——恐龙的尸体需要处于一个干燥的环境,一些柔软部分会木乃伊化;然后这些木乃伊化的部分会在岩石上留下印记。这种印记非常罕见。

迄今为止发现的少量的恐龙皮肤化石表明,大多数恐龙的皮肤是粗砺而有鳞的,就像现代爬行动物。举例来说,在白垩纪的埃德蒙顿龙的皮肤粗砺,有皱褶,带有骨板。与鸭嘴龙相似,鸟脚类恐龙皮肤厚、有皱褶,内有不同大小的骨状突起。一些小型的兽脚类恐龙,像最近发现的中华龙鸟(Sinosauropteryx),皮肤上可能有作为热度调节的羽毛状的特征。

最近发现了什么恐龙的皮肤?
最近几年已经有几次恐龙的“皮肤”发现。一个是几年前美国北达科他州的一位少年在家庭牧场发现的:一只有着6700万年历史的鸭嘴恐龙,有着真正的化石皮肤,鳞和条纹的痕迹十分完整。这只于2004年在北达科他州西南部发现的恐龙木乃伊,是迄今为止已经发现的仅有的四只有着化石皮肤的恐龙之一。另一个是在中国发现的,有被捕食者撕开的裂缝。它还表明,在鹦鹉嘴龙的鳞之下是一块由25层胶原组成的厚皮,应与现在的鲨鱼皮相似。


由于恐龙皮肤很快就会腐烂,所以很少找到恐龙的化石皮肤。这个保存下来的痕迹标本为一些恐龙长有羽毛的可能性等问题提供了线索。(iStock)

所有的恐龙都是同一种皮肤类型吗?
迄今为止,已经发现的恐龙皮肤化石数量极少,并且多数对恐龙皮肤的观点,都来源于对现代爬行动物的外推。所有的恐龙都是同一种皮肤的可能性也许很小,因为经过上亿年,这些动物要为适应各自环境和特殊需要而进化。

今天的爬行动物也并不是同一种皮肤,种类繁多,从蜥蜴保护性覆盖的鳞片到海龟的硬骨壳板——都是对它们特殊需要和环境的不同适应。

是否发现过恐龙胚胎皮肤痕迹?
是的,历史上第一次在南美洲阿根廷巴塔哥尼亚荒地的一个巨大筑巢点,发现了恐龙胚胎的皮肤痕迹。这个筑巢地的恐龙蛋——古生物学家们给这个筑巢地起绰号为“奥卡马胡佛”(Auca Mahuevo,其中的huevo是西班牙语,意为蛋),因为在此发现了大量的恐龙蛋——有接近7000万至9000万年的历史,来自白垩纪。一些蛋包含胚胎和恐龙幼儿的皮肤化石碎片。皮肤有着多鳞的表面,与现在的蜥蜴类似。有一块靠近中心的皮肤印记,有着独特的更大的鳞状条纹,这个部位可能是恐龙背部的皮肤。

是否发现过恐龙身体的其他柔体?
是的,过去确实发现过恐龙的一些柔软部位的印记,但也很少。另外,一些化石展示了恐龙内部器官的轮廓,有些恐龙内部还有一些它们刚刚吃过的食物的化石。北卡罗来纳州的自然科学博物馆里有最激动人心的发现之一,是首次发现的恐龙心脏痕迹化石,绰号为“维罗”(Willo)。这只恐龙是奇异特龙(Tescelosaurus)家族中的一员(“神奇蜥蜴”,生活在6600万年前),体重270千克,体形和小马相似,是贪吃的食草动物。尾巴长而多骨,全长大约4米。

用特殊装置查看恐龙身体的“内部”,研究者得到了恐龙心脏的三维立体图。这个器官有四个高度发育的心室和一个单主动脉。北达科他州的这个发现改变了很多科学家看待恐龙的方式,尤其是它证明了这些早就灭绝的野兽有些行动快速,而且可能是像鸟类一样的温血动物(一颗复杂的心脏通常表明高度的新陈代谢),而并非像同时代的一些爬行动物那样行动缓慢且沉重。

在意大利发现的恐龙化石显示了哪些柔体的残留物?
20世纪90年代,意大利宣布发现了一只小小的食肉恐龙幼仔化石——几乎是刚刚出生。事实上,这只恐龙是意大利南部一位业余收藏家在1981年发现的,但他当时认为这只是一只鸟的化石。1993年,当他观看了电影《侏罗纪公园》后,才意识到他的化石看起来与电影里的迅猛龙很相似(事实上,真正的迅猛龙更小一些)。1998年,古生物学家检验了这个化石,判定它为一只小恐龙的骨骼,这也是在意大利发现的第一只恐龙。

这只恐龙叫作棒爪龙(Scipionyxsamniticus),有1.13亿年的历史。尽管它是霸王龙和迅猛龙的远亲,但属于一个全新的族系。这个化石里还有一些经过了数百万年石化之后通常不会存留的东西:柔软部分,包括贯通整个骨架的消化道化石,从喉咙到尾根,甚至它内脏上的皱褶也保存了下来。

恐龙也会生病吗?
会的,有很多恐龙生病的证据。举例来说,2003年发现的一只计氏龙(Gilmoreosaurus)化石便显示出肿瘤、血管瘤、转移性癌症和成骨细胞瘤的迹象——都是生物体的重大病症。一些其他的鸭嘴龙,包括短冠龙(Brachylophosaurus)、埃德蒙顿龙和巴克龙(Bactrosaurus),在不同的研究中都显示,恐龙也有很多疾病。科学家们仍在推测它们为什么会有这些问题,原因可能有很多,从环境因素一直到基因遗传。

恐龙有什么肤色?
还没有任何人能告知我们恐龙的肤色。恐龙被木乃伊化时皮肤就“褪色”了,而且岩石最终会把自身颜色染在化石上。但是古生物学家推测,恐龙和一些现代动物一样,用颜色和图案来伪装和辨认自己。因此,恐龙的肤色可能从浅棕到深棕到绿色,有各种不同的图案——各种大地色,让它们能够隐藏或与环境融合在一起。

但是也可能有亮肤色的小型恐龙。毕竟,今天的鸟类——被很多古生物学家认为与恐龙直接相关——经常为了吸引配偶或警告其他鸟(甚至是捕食者)远离它们的领地,进化出了明亮的颜色。很多科学家相信那些带有羽毛的恐龙化石——一些有羽毛色素痕迹——也许某天会引出关于恐龙肤色的知识。

还有一些证据显示,恐龙最近的亲戚鳄鱼类和鸟类可能有色觉。这表明恐龙也可能对环境的颜色有反应,特别是用来宣示领地、求偶展示或方便确定猎物的明亮色彩。有趣的是,有着彩色视觉的鳄类自身根本不是亮色的。

恐龙的牙齿和爪
恐龙的哪些骨头上有牙齿?
恐龙的上颌上有两块长有牙齿的骨头。大一点的骨头上长有大部分的上牙,位于朝着鼻子的后部(称为上颌骨)。小一点的骨头上牙较少(称为前颌骨),位于头骨的正前方。下颌的牙齿长在齿骨上,这些牙齿叫作齿骨牙。

恐龙牙齿由什么组成?
恐龙的牙齿由两种材料形成——牙本质和牙釉质。这两种材料比骨头还要坚硬耐用。牙本质是这两者中较软的,形成了牙齿的核心;牙的外部则由更硬的牙釉质覆盖表层。


与今天的鲨鱼类似,很多恐龙物种一生中都会不断脱落旧牙并且长出新牙。食肉恐龙的牙呈圆锥形,间隙很大,而霸王龙的牙齿呈香蕉形状,有锯齿边缘。(iStock)

总的来说,我们对恐龙牙齿知道什么?
科学家们知道大多数恐龙的牙齿比人类的要多。另外,恐龙可能一生都会换牙,这很像今天的鲨鱼等动物。举例来说,鸭嘴龙有上百颗等着替换磨损的旧齿。有些恐龙根本没有牙齿,但是有像鸟的喙,比如说似鸟龙。一些恐龙则有喙和牙齿的结合。

它们的牙齿有很多不同的对齐方式。人类的多数牙齿都是对齐的,以便咀嚼植物;犬牙代表着食肉动物的过去。恐龙的牙齿则有各种各样的对齐方式。有些跟今天的食肉鳄类爬行动物相似,其他的有着用于切断坚韧植物的完美牙齿。换句话说,与现代动物相似,这取决于恐龙所吃的东西。

食草恐龙有着与食肉恐龙迥然不同的牙齿,这主要跟食草恐龙所吃的植物有关。肉可以用锋利的牙齿切碎,大块地吞掉,在肠子里很容易被消化。但是以植物为食是一个更难的任务。植物组织中纤维素比肉的纤维更坚韧。所以,植物必须被切成碎片并被牙齿完全磨碎,这是一个将植物组织送入肠道中消化的准备过程。一旦到了肠道中,微生物才会进一步分解这些坚韧的植物组织,这对于食草恐龙来说,是个漫长而艰难的过程。

根据食肉恐龙牙齿的形状,科学家能知道什么?
食肉恐龙的牙齿与食草恐龙迥然不同。食肉恐龙的牙齿通常有很大的间隙;这些牙齿被当作匕首来用,由下颌的肌肉与恐龙的体重提供力量支持。一只食肉恐龙的牙齿大小各异,因为新的牙齿不断地长出来代替那些掉了或断了的牙齿,大多数由于啃咬骨头或者与其他的食肉恐龙打斗所致。

典型的大型食肉恐龙,比如说异特龙,有着向后弯曲的刀状牙齿。每个牙齿的前后沿还有锯齿。古生物学家推测,像异特龙这种大型食肉恐龙可能会有大型捕猎行为。它会跑向受害者,嘴巴尽可能地张开,以最大限度地运用它的牙齿,合拢嘴巴,然后猛地扯动有力的脖子,撕下一大块肉。接着它会将肉整个吞下,让消化系统来解决剩下的事情。它会一直撕咬受害者,直到吃饱为止。

恐龙有自锐齿吗?

是的,一些恐龙确实有自锐齿,例如鸟脚类恐龙和角龙。这两种都是脚足龙家族中的一员,它们的臼齿都仅在一面有加厚的牙釉质。牙齿的另一面——真正用来咀嚼植物的牙面——只有较软的牙本质。当恐龙咀嚼的时候,上牙和下牙相对着研磨食物,较软的牙本质比较硬的牙釉质磨损得更快。这使得这些恐龙的牙齿有自锐性。

霸王龙的牙齿有什么不寻常?
霸王龙牙齿的不寻常之处在于它的形状。大多数食肉恐龙的牙齿比较平,与锋利的刀刃相似。然而,霸王龙的牙齿形状像巨钉——几乎就像锋利的巨大香蕉,还带有锯齿。

有没有无齿的兽脚类恐龙?
有,目前已知几种无齿的兽脚类恐龙,都来自一个叫作虚骨龙的族群。它们包括似鸟龙和窃蛋龙。无齿恐龙有用来代替牙齿的喙。另外,一些还有着强壮的下颌肌肉——与短而深的头骨结合——可以粉碎它们的猎物。


食肉恐龙的爪子都令人印象深刻,但是都比不上那些猛龙的爪子,它的名字的意思即是“用爪子狩猎”。(iStock)

食肉恐龙的前肢有什么用?
一些食肉恐龙的前肢装备有凶猛的爪子。这些爪子使它们能在撕下大块肉的时候抓住猎物,或者在撕咬和砍击猎物的时候将其压制住并扑倒。其他的,例如恐爪龙,会用它长长的前肢压制住受害者,用它那巨大的后爪来砍击猎物。

什么是驰龙?它的爪子是什么类型的?
驰龙恐龙因它们种群被发现的第一只恐龙而得名,意思是“奔跑的爬行动物”。这个种群包括驰龙、迅猛龙、恐爪龙和最近发现的犹他盗龙。这些恐龙都是奔跑迅速的食肉者,有着长腿和轻便的骨结构。它们展示了肉食类恐龙和虚骨龙特征的融合,也有一些自身的特点。

也许驰龙最知名的特征,就是它们脚部第二趾上巨大的镰刀状爪子。这些巨大的弯爪可能是用来撕开并撕碎猎物的。这个种群的恐龙通常被称为“猛龙”。总之,在高高的草丛中,没有动物想遇到这种凶恶的集群猎手。

迄今为止在北美洲发现的最大的猛龙爪是什么?
迄今为止在北美洲发现的最大的猛龙爪属于犹他盗龙。这种恐龙体长大约6米、高2米;体重估计在450到770千克之间。它的前脚和后脚上有新月形的爪子,两个巨大脚爪有30.5厘米。当恐龙活着的时候,这些脚爪上面因覆盖着一层角质保护层会稍微大一些。(石化之后可能会缩小)

迄今为止在世界上发现的最大的猛龙爪是什么?
迄今为止在世界上发现的最大猛龙爪属于镰刀龙,它有着大约70厘米长的爪子。7500万年前,这种兽脚类生活在今天的蒙古沙漠地区,是其他凶猛食肉者例如迅猛龙和霸王龙的远亲。但没人知晓它如何使用这些巨大的爪子,因为还从未发现过这种生物的完整骨架。科学家们推测,这些爪子是用来防御、求偶或者——因为这些兽脚类与大多数兽脚类恐龙不同,它们主要以植物为食——甚至是够到树梢来吃树叶的。

恐龙的新陈代谢
为什么关于恐龙新陈代谢的争论那么重要?
关于恐龙新陈代谢的争论非常重要,因为这决定了我们如何设想这些动物的行为。如果恐龙是冷血动物(类似于今天的爬行动物),它们很可能行动迟缓,只有偶尔的速度爆发。另外,它们不会很聪明,一生中的大部分时间可能都用来晒太阳,只有在寻找食物时才移动,与现代鳄鱼的行为相似。另一方面,如果恐龙是温血动物(与今天的哺乳动物相似),它们可能是活跃的社会性动物,行动快速、警觉度高,还很聪明。它们可能会与现代的羚羊一样花费大部分的时间来吃草,或者像狮子和狼一样大部分时间用来成群捕猎。

是谁最早提出恐龙是温血动物的?
在20世纪60年代晚期和70年代早期,古生物学家约翰·奥斯特罗姆(John H.Ostrom,1928—2005)和罗伯特·巴克(Robert T.Bakker,1945— )最早提出,恐龙不是行动迟缓、愚蠢的冷血动物。事实上,很多恐龙都很聪明、敏捷、充满活力,而正是约翰和罗伯特的工作为这种理论铺平了道路。1969年,罗伯特发布了对白垩纪食肉恐龙恐爪龙的描述。基于他对这种生物的研究,他推测恐龙可能是温血动物。1975年,巴克通过一篇发表在《科学美国人》中的文章总结了他认为恐龙是恒温动物的观点。这在恐龙古生物学上开创了一个持续至今的新时代,尤其是推进了恐龙如何调节身体的新陈代谢和热量的新观点的出现。

为什么罗伯特·巴克相信恐龙是恒温动物(温血动物)?
古生物学家罗伯特·巴克为恐龙是恒温动物给出的一些理由是:

1.恐龙有复杂的骨结构(有不断重塑的迹象),这是现代哺乳动物的特征,而不是爬行动物的。

2.恐龙有着类似于鸟类和现代哺乳动物的直立结构。

3.基于目前证据来看,恐龙(至少是小型的兽脚类)有着活跃的生活方式。

4.捕食者和猎物的比例,更接近于当今哺乳动物而不是爬行动物。

5.在极地地区已经发现了恐龙,冷血动物不可能在极地气候下栖息。

我们知道恐龙有哪些新陈代谢类型?

不幸的是,目前我们对恐龙的新陈代谢了解不多。大量证据互相矛盾,且多数是间接的。一些问题可能在于不同的恐龙类型有不同的新陈代谢方式。举例来说,大型的食草恐龙所需的新陈代谢可能完全异于小型、快速的兽脚类。古生物学家们目前对于恐龙新陈代谢的观点分成了三个阵营:一些人认为现有证据意味着恐龙是真正的冷血动物;其他人相信恐龙是温血动物;而最后一个阵营的人认为恐龙有着独特的生理机能,包含冷血和温血动物特征的综合。

关于内部热调节,我们能从恐龙骨骼中得知什么?
恐龙骨骼,像一些爬行动物的骨骼一样,经常有停止生长的迹象——仿佛这些动物经历了生长或缓慢生长甚至不生长的阶段。停止生长的原因之一可能是,它们会在季节性的寒冷时期冬眠,而这一点表明了这些动物有可能拥有变温动物的温度调节方式。另一方面,哺乳动物和鸟类是变温的,没有停滞的生长线。所以,这些生长线的出现或缺失,给了古生物学家们有关恐龙调节内部体温方式的可能线索。


类似这只特暴龙的捕食兽脚类恐龙,需要更大的大脑和更活跃的新陈代谢来抓住猎物。(BigStock Photo)

恐龙有哪些心脏类型?
恐龙柔软的内部器官的化石痕迹,包括心脏,不幸缺失。但是基于间接证据——一颗被称为“维罗”的恐龙心脏——古生物学家已经推出恐龙的心脏分为两瓣,可以使血液保持在两种不同的压力下。

恐龙的骨组织也有血管的迹象。因此,必须有一颗心脏来驱动循环系统,把血液输送到身体各处。脖子极长的恐龙(比如说大型的蜥脚类恐龙)和头部直立的恐龙需要很高的血压。在动物够取食物时,足以让血液一直输送到大脑。但是这样的血液系统因为血压过高而不能安全地循环到肺部进行增氧。所以,科学家们相信,恐龙可能有着被分成两瓣的心脏,能够在两个独立的循环系统下以不同的血压供血。

关于新陈代谢,我们可以从兽脚类恐龙的大脑体积知道些什么?
与大多其他恐龙不同的是,一些小型兽脚类(食肉恐龙)的大脑,同它们的体形相比十分巨大,其大小与同体积的哺乳动物类似。为了正常运转,巨大的脑需要稳定的温度和持续的食物和氧气供应,这些都表明更高的新陈代谢与温血动物有关。

恐龙的鼻子能否表明它们不是温血动物?
一些科学家相信,恐龙的鼻子可能告诉我们一些关于恐龙新陈代谢的信息。呼吸鼻甲是鼻子里被薄膜包裹的骨头或软骨的小涡形结构;恐龙鼻子中这些骨头的缺失,可能很好地表明了这种动物不是温血动物。在所有的温血动物中都找到了鼻甲,而这是哺乳动物和鸟类单独进化出的;还没有任何已知的冷血动物有鼻甲。

温血动物的呼吸非常迅速。呼出的温暖空气通过鼻甲冷却,使空气中的水分凝结在薄膜上。反过来,可以防止脱水。

如果恐龙确实是温血动物,就会需要呼吸鼻甲来防止脱水,科学家们使用了电脑成像技术(CAT)扫描来研究恐龙的化石头骨,寻找任何呼吸鼻甲的踪迹,但到目前为止,迅猛龙和矮暴龙的遗迹还没有发现任何这些结构的迹象。下一步,将是对恐龙所有主要种群的化石头骨进行分析。

恐龙的大小
恐龙的不同体积和体形是为了什么?
与今天的动物相似,恐龙不同的体积和体形是对周围环境适应的结果。恐龙可能是大多数动物中的一种典型,需要为了生存而适应主导条件和改变的食物来源。很多时候,这些适应以某些体积和体形甚至是颜色的形式出现。

恐龙有没有体形上限?
这个问题的答案取决于恐龙食物来源的可得性和地域性。通常,为了维持更大的体重,恐龙的骨骼体积也会增加,要不然它们就会在自身体重下被压断。另外,当骨头为了支撑增加的体重而变得更厚时,这种动物就会变得越来越笨重,限制它获得食物的能力。所以,每种恐龙物种的体积都可能有明确的限制。

恐龙的平均体形有多大?
关于恐龙的流行观念之一就是庞大。其实恐龙有各种体积、各种形状,与今天的鸟类非常相似。它们的体积变化可从像腕龙般大的巨型蜥脚类恐龙,到鸡一般大小的小型秀颌龙,在这两种中间有各种各样的体积。因为我们已发现的化石相对较少——这是与科学家们相信曾在地球上栖息过的恐龙数量相比——因此很难给出恐龙的“平均”体形大小。

科学家如何确定恐龙的体重?
恐龙的体重很难判定。科学家们只能通过查看它的骨骼来估测它的体重。

一种判定恐龙体重的方法是研究一根肢骨的横截面积。使用这个方法,科学家们可以推测该肢骨承受的重量。但是,并不是用这个重量乘以四条腿就能得到估测体重;也要考虑腿的位置、动物的姿势、腿上的组织和肌肉以及四肢形状。一些科学家还试图通过将恐龙与现存的生物对比,来外推出恐龙的体重,但是很显然,这两者之间并无直接关系。

最大的恐龙是什么?
最大食肉恐龙或最大食草恐龙的头衔花落谁家有很多说法,所以这个问题难以确定。食肉恐龙中最受喜爱的竞争者是著名的霸王龙。这种在北美洲和亚洲发现的白垩纪时期食肉动物,身长超过12米。其他的挑战者则有南美洲的巨龙和北非的鲨齿龙这两种巨大的食肉动物。还有体长16至18米的棘龙也经常被宣布为已知最大的食肉恐龙。

一些科学家们把头筹颁给了某个霸王龙化石,其巨大的耻骨于1997年在蒙大拿的佩克堡被发现。这种生物如此庞大,以至于科学家们给它的化石取了自己的名字:霸王龙王。这只霸王龙的耻骨长1.33米;而巨龙的耻骨也才只有1.18厘米,这意味着蒙大拿霸王龙要比任何其他已知的食肉恐龙大15%至20%。

最大食草动物的赢家甚至更令人迷惑。最佳竞争者之一是被叫作阿根廷龙的巨型食草恐龙,一种南美洲巨龙家族的蜥脚类恐龙,体长40至42米。另一个竞争者是目前发现的第二大潮汐龙(Paralititan,意思是巨大的潮汐),一种生活在1亿年前埃及的泰坦类蜥脚恐龙。还有梁龙,体重达90吨、体长大约40米。它的完整骨架于1985年在新墨西哥州发现。


正在参观德国慕尼黑恐龙公园的孩子们站在一只梁龙的复制品下。(iStock)

毫无疑问,寻找最大的食肉恐龙和食草恐龙的过程将会继续。古生物学家们将发现新的恐龙骨骼,并且其中之一将来有一天可能会被证明是已知最大的恐龙。

迄今为止发现的最小的恐龙化石是什么?
是否已找到最小的恐龙化石,这一点上也有分歧。迄今为止,最小恐龙的最佳竞争者是来自中国的小盗龙(小型掠夺者),一种像鸟(公鸡大小)的恐龙,体长大约40厘米的虚骨龙兽脚类。另一个迄今发现的最小成年恐龙化石的候选者是秀颌龙(漂亮的下颌)。这种动物比火鸡大一点点,全长将近1米,体重接近2.9千克。这种小型食肉动物,绰号是“勇士”,生活在侏罗纪,是一种奔跑迅速、行动敏捷的捕食者,可能以昆虫、青蛙和小蜥蜴为食。

曾经有另一个宣称是最小恐龙的化石:鼠龙(鼠蜥蜴),于1979年在南美洲发现。它曾经被认为是最小的恐龙,现在我们得知,鼠龙化石事实上是科罗拉多斯龙(Coloradisaurus)的幼崽,完全长大后,会比秀颌龙还要大。它们的恐龙蛋只有2.54厘米长;幼崽化石只有20至40厘米长。

侏儒恐龙化石在哪儿被发现的?
侏儒恐龙化石在罗马尼亚的哈采格发现。在白垩纪晚期,大部分的东欧陆地被特提斯海的水体淹没。因此,陆地以岛屿的形式存在。

恐龙和其他的动植物一起,被隔离在这些岛屿上,动植物同较大陆地上动植物的联系被切断。随着时间过去,这些岛屿上的恐龙为了适应有限的生态环境变得体形更小。举例来说,沼泽龙,一种在哈采格发现的原始的鸭嘴龙,体长约5米,体重接近450千克,约是在世界其他地方发现的沼泽龙化石长度的1/3和体重的1/10。同它们受困于孤岛的较小亲戚来说,这些较大恐龙能够占据更大的领地和栖息地,能长得更大。

在动物中脖子最长的恐龙是什么?
尽管真正最长的脖子还存在高度争议,但一般认为重龙,或“笨重的蜥蜴”,在已知恐龙中脖子最长。争论的原因是重龙的化石很罕见。因为没有其他标本来支持“最长脖子”之称,很多科学家并不相信这种动物是赢家。尽管仍然存在争议,与梁龙有亲戚关系的重龙确实有着很长的脖子,应该比腕龙的脖子更长。腕龙的化石遗迹在美国西部和非洲都有发现。美国自然历史博物馆中有世界上唯一直立的重龙骨架;它的摆放姿势是后腿站立,就像面对着捕食者一样。

大多数“最长脖子”属于蜥脚类恐龙(食草恐龙),因为它们很可能需要更长的脖子来够到高树枝上的食物。其他的主要竞争者包括腕龙,一种身高达到12.2米的蜥脚类恐龙,高度多由长脖子和前腿结合而来。另一个竞争者是马门溪龙,一种脖子长10米的蜥脚类恐龙。

迄今为止,相对于身体来说,脖子最长的是埃氏长生天龙(Erketuellisoni)。这种脖子长过8米的蜥脚类恐龙大约在1.2亿年到1亿年前,生活在今天的蒙古戈壁滩。

最长的食肉恐龙是什么?
科学家们认为一种叫作埃及棘龙(Spinosaurusaegypticus)的食肉恐龙体长可能为16至18米,这使之成为最大的食肉动物之一,即便不是最大的食肉动物。这种动物的长脊柱是在白垩纪早期进化而来的(事实上,棘龙的一块椎骨都要比普通人高)。这种高脊柱形成了一种皮肤包裹的帆状结构;一些科学家提出长脊柱是用来支撑帆状结构的。这个结构的功能还不为人所知,但是有一些理论。一种是说,由于这种动物生活在靠近海平面的热带,这些帆状结构可能用来降温。另一种观点是这种帆状结构是用来吸引潜在配偶,或者吓跑潜在敌人和其他恐龙捕食者。

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