论文部分内容阅读

说到恐龙,你的头脑中很可能会浮现出这样的情景:身躯巨大的恐龙闲庭信步于闷热的沼泽或茂密的热带丛林。其实不然,寒冷的极地曾经也是恐龙繁衍生息的家园。
在南极,距离极点约644公里处,科学家在一座海拔3900米的山坡上发掘出了一些恐龙化石,它们属于一只冰脊龙。这是一种以肉食为生的恐龙,身长约6.7米,前额长着一块骨感的冠状突起,看上去就像一簇乱蓬蓬的毛发。
在地球的另一端——北极,在美国的阿拉斯加州,科学家也发掘出了大量的被叫做“埃德蒙顿龙”的鸭嘴龙类恐龙的化石。鸭嘴龙是暴龙的近亲,属于食草恐龙,身长约10米,长着鸭嘴般的扁鼻子,嘴里有数百颗异常锋利的牙齿。科学家把发现这些恐龙的地方称为“恐龙家族的墓地”。
事实上,科学家在澳大利亚、美国阿拉斯加州,甚至在南极大陆的山顶,都挖掘到了恐龙化石。这些发现证明,在恐龙时代,即使是在极度寒冷的极地,也仍然生活着一些种类的恐龙,科学家把这些特立独行的恐龙称为“极地恐龙”。
别样家园
今天的澳大利亚大约有1/3的区域处在热带地区,无论是冰还是雪,在澳大利亚南部地区几乎是看不到的。然而,科学家采集到的相关证据显示,距今大约1亿年前,这里却是一个非常寒冷的地方。事实上,这块大陆在过去漫长的岁月中发生了较大的位移,目前的位置比原先向北漂移了大约5100公里。由于当时的澳大利亚依偎在南极大陆的旁边,其气候情况可想而知。
令人匪夷所思的是,当时那片冰封的大陆竟然还是恐龙的家园。
在澳大利亚南部,一个名叫“恐龙梦之队”的极地恐龙发掘小组经过近20年的持续挖掘,已经发掘出至少15种恐龙的化石。其中,有一种名为“丽阿琳龙”的小型恐龙,身高不及成人的膝盖,以植物为食,成群生活在澳大利亚极地的森林中。还有一种小型食肉恐龙,名叫“提米姆斯龙”,身高约1.8米,外观与鸵鸟类似,两足行走。发掘小组还在这里发现了保存比较完整的兽脚亚目食肉恐龙的足迹。这种恐龙生活在距今大约1.15亿年前,脚掌长约36厘米,只有三个脚趾。从脚印的间距和大小推断,它们身高约3.6米,是已知食肉恐龙中体型最庞大的一种。
恐龙最初出现在距今大约2.2亿年前,当时地球上所有的大洲还没有分离,是一块超级大洲,叫做“泛古陆”。距今大约2亿年前,泛古陆逐渐解体,澳大利亚连同南极大陆一起,停在了南极的周边。科学家在南极发掘出的极地恐龙生活在距今大约1亿年前,当时澳大利亚南部仍然贴近南极,只是开始出现脱离南极大陆的微弱迹象。之后,澳大利亚才以接近我们手指甲生长的速度缓慢地向北漂移,最终到达今天的位置。
恐龙家族的全盛时期是在白垩纪前期。而在这一时期,澳大利亚南部平均每年有一个半月到四个半月的时间得不到阳光的照射。在南极和北极地区,这种持续的黑暗甚至要持续半年。因此,上述区域的植物生长都具有明显的周期性。一旦阳光缺失,植物的生长就会随之减缓甚至停止,恐龙不得不面临食物短缺的窘况。那么,极地恐龙是如何在寒冷的极地生存下来的呢?
生存策略
我们已经知道,在寒冷的环境中,恒温动物如哺乳动物、鸟类等,往往可以通过新陈代谢和神经肌肉的伸缩等产生足够的热能;而变温动物如爬行动物等,则必须从周围环境中吸取热量,这就是为什么我们不时看到蜥蜴在岩石上晒太阳的缘故。
生活在极地的恐龙又会怎么样呢?无论是哪一种恐龙,在寒冷的冬季降临时通常只有两种选择:要么煎熬着硬撑下去,要么干脆趁早躲开。
科学家在澳大利亚南部发现的丽阿琳龙,在极地漫长的冬季里,它们始终表现得活力十足。科学家发现,这种恐龙的眼睛很大。一般说来,所有善于奔跑的恐龙都长着水灵灵的大眼睛。不过,丽阿琳龙的眼睛可谓超级巨大,甚至可以说大到比例失调。这是为什么呢?科学家猜测,或许是为了适应极地的光线微弱的环境。
科学家在美国阿拉斯加以北地区发掘出一种常见的小型肉食恐龙——啮齿龙,其数量远比在南方发现的要多。科学家认为,北方的啮齿龙之所以比南方的同类更能适应寒冷天气,可能与它们的生理构造有关——它们长着超大的眼睛和发达的大脑,因此可能更擅长在冬季猎取食物以维持生计。
有的恐龙则可能选择躲开寒冷的冬季,它们有可能迁徙到温暖的地方去过冬。科学家在阿拉斯加的“恐龙家族的墓地”挖掘到的埃德蒙顿龙,就很有可能在冬季进行季节性的迁徙。埃德蒙顿龙成年时的块头差不多与现代的成年大象相当,但爬行速度缓慢。假如按照每小时行进1.6公里的所谓“放牧式”速度计算,在大约3个月时间内,成群的埃德蒙顿龙大约能够向南迁移1600公里,足以使它们避开“暗无天日”的黑暗地带,进入到植被依然正常生长的地区。不过,科学家分析,在成群的埃德蒙顿龙中必然包含若干幼崽,它们没有能力完成如此长距离的迁徙,很可能远远落在大部队的后面。因此,为了照顾幼崽,这支浩浩荡荡的迁徙大军有可能走走停停,即使温度降到很低。
谁杀死了恐龙
研究并复原极地恐龙的生活,也许有助于科学家理解究竟发生了什么样的灾难,最终将恐龙推向了灭绝。
研究证明,恐龙的分布之广令人叹为观止,它们的足迹遍布七大洲,块头长得比任何陆生动物都大,持续繁衍了大约1.5亿年,然后就突然消失了。恐龙为什么会突然灭绝呢?
关于恐龙突然灭绝的问题,世界各地至今仍流传着许多猜测。有人认为罪魁祸首是全球范围的瘟疫,有人认为恐龙灭绝可能与一颗已经衰亡的恒星从宇宙中坠落有关。
大多数古生物学家更倾向于相信,导致恐龙灭绝的原因是发生在距今6500多万年前的一颗小行星撞击地球事件。当这颗直径长约10公里的天体一头栽进地球的时候,地球上就出现了一个至今超过160公里的巨型弹坑,这就是我们现在看到的位于墨西哥境内的尤卡坦半岛上的希克苏鲁伯陨石坑。从现有的考古学和地质学证据推断,那场猛烈的撞击发生之时,大量尘土和岩石碎屑被抛入空气当中。厚厚的尘埃物质悬浮于空中,形成了一道密不透光的屏障,整个地球在随后数周甚至数月内都沉浸在黑暗当中,就连海洋也几乎完全“沉寂”,浮游生物的光合作用无法进行,整个海洋世界的初级食物链被中断,遍布全球的恐龙家族也随之被推上了不归路。
不过,研究极地恐龙的专家则认为这种“宇宙杀手论”存在许多疑点,因为从他们已经掌握的情况来看,即便遭遇不期而至的严寒,生活在阿拉斯加地区的恐龙也依然能泰然处之。因此,极地恐龙专家认为,导致世界范围的恐龙相继灭绝的重要原因,更可能是因气候突变引起的气流和洋流的异动。
恒温还是变温
在恐龙生活的时代,极地的冬季可能要持续半年以上。没有太阳的照耀,极地恐龙的生存显得异常艰难。但研究证明,极地恐龙具有战胜严寒的能力。这一发现颠覆了众所周知的恐龙生存之道。人们开始思考一个更为复杂的问题:这个已经灭绝的物种究竟是恒温动物还是变温动物?
事实上,对这个问题的争论已经持续了一百多年,但至今也没有找到确切的答案。有科学家认为,极地恐龙的存在说明,在新陈代谢方面,恐龙与现代爬行动物是截然不同的,恐龙是恒温/温血动物,而现代爬行动物则是变温/冷血动物。
在寒冷的环境下,人们几乎看不到爬行动物的身影,这是因为它们基本上都在冬眠。而动物处在冬眠状态时,其身体的各种机能都会出现停滞或受到抑制的迹象。这种现象在没有冬眠习惯的哺乳动物和鸟类身上是根本观察不到的。
据此,极地恐龙专家对在澳大利亚发掘出的两种恐龙进行研究,发现其中一种恐龙身上有生长停滞的表现,而另一种恐龙则不具有生长停滞现象。专家认为,这个差异既不能直接证明前者是恒温动物,也无法证实后者就是绝对的冷血动物,但至少可以说明:两种恐龙在应对严寒方面采取了不同的策略——前者可能像大多数冷血动物一样,选择在树林深处或地表以下的洞穴中,用冬眠的方式来躲避漫长的冬天;而后者即便是在漫天飞雪的天气,也会踏冰前行,尽可能找寻美味多汁的绿色植物来填饱肚子,以便保持脂肪的厚度,抵御严寒的侵袭。

有专家说,我们为什么非要给恐龙一个“标签”呢?说不定它既不是现代意义上的冷血/变温动物,也不是我们所定义的温血/恒温动物,毕竟它们曾经拥有别样的生活。
不可思议的恐龙
古生物学家在世界各地挖掘出了各种奇奇怪怪的恐龙。
南极冰脊龙(Cryolophosaurus)
这种习惯在冰天雪地生活的恐龙身长仅6米左右,大约生活在距今1.9亿年前的侏罗纪早期。它是在南极地区最早被发掘出的食肉恐龙,样子长得十分奇特。它的脑门上长有一个冠状凸起,不偏不倚垂直立于头盖骨。这个凸起竟然还可以像扇子一样向外打开,打开时表面有大大小小的褶皱,看上去就像妇女的发饰。事实上,这个冠状凸起是恐龙头盖骨的延伸部分。这种恐龙与其他恐龙最大的不同就在于,其他恐龙的“头冠”往往是顺着头盖骨向后延伸,而它的“头冠”却是垂直矗立在头盖骨之上。这种头冠看上去太过脆弱,显然不适宜格斗,因此科学家推断它主要还是被用于寻求配偶的场合。
这种恐龙的最大特点是,它兼具了早期食肉恐龙和进化更完备的后期食肉恐龙(如异龙)的体貌特征,是研究兽脚亚目食肉恐龙进化历程的重要环节。
中国独冠龙(Monolophosaurus)
这种恐龙生活在距今1.7亿年前的侏罗纪中期,身长约5米,体重700千克左右,是一种中型食肉恐龙。有迹象表明,它常出没的地区会不时被水淹没。科学家认为,它有可能习惯生活在湖边或海边。它的脑袋又大又光亮,满嘴长满锋利的牙齿。它最显著的特征是,它从鼻子以上一直到头顶长有凸起的鼻脊,而这是其他食肉恐龙所不具备的。
非洲巨无霸腕龙(Brachiosaurus)
这是一种腕龙,出土于非洲,体长可达25米,体重达60吨,生活在距今约1.5亿年前的侏罗纪晚期。这种恐龙脑容量很小,颈部修长,四足行走,拖着长长的尾巴,是一种植食恐龙,也是目前所知体型最大的恐龙。
美洲双冠龙(Dilophosaurus)
这种恐龙出土于美国亚利桑那州,体长约7米,体重450千克左右。生活在距今1.9亿年前的侏罗纪早期,是当时最大的食肉恐龙之一。它曾在电影《侏罗纪公园》中大放异彩。在电影中,它的体貌特征给观众留下了深刻的印象:它围在颈项上的褶边可以自如收放,同澳大利亚褶边蜥蜴一样;由于眼睛前凸,它所看到的影像都是立体的;它还能对着猎物的眼睛喷射毒液,使猎物失明或全身麻痹。其实,这些特征都是艺术的加工,真实的双冠龙并不具有上述特征。
不可否认,双冠龙在当时也是十分威猛的动物。它的体重与小型马匹相当。后腿长且强壮,前肢十分灵活,手掌能够抓握猎物。爪子十分有力,既可以捕杀猎物,也可以快速跑动。它能够两足行走,还可能是奔跑健将。它的牙齿呈圆锥形,但分布比较稀疏。科学家据此推断,这种食肉恐龙不太可能直接用牙齿将猎物咬死。它有可能是先用四肢将猎物杀死,再用牙齿撕扯猎物身上的肉。有一点是可以肯定的,那就是,它一定没有使用毒液。
角龙(Ceratosaurus)
这种恐龙生活在距今1.5亿年前的侏罗纪晚期,身长约6米,体重约1吨,曾分布于北美和非洲。它长有超大的上下腭,牙齿硕大且呈刀刃形,是一种凶猛的食肉动物。它的四肢粗壮,脚趾为四趾,长有锋利的爪子。能依靠后腿行走,颈椎呈 S形,长有一条肥硕的尾巴。眉骨粗短外凸,像一对小翅膀支在眼睛上方。雄龙的口鼻部长有一个硕大且呈刃形的角,估计主要用途是吸引异性。
加拿大圆圈鼻龙(Gryposaurus)
这种恐龙生活在距今约8400万年前的白垩纪晚期,身长10米左右,体重约2吨,是一种常见的鸭嘴龙。这种大型食草恐龙通常习惯集体出动,这样可以有效防范捕食者的袭击。
英国重爪龙(Baryonyx)
重爪龙体长约12米,体重可达4吨左右,生活在距今1.2亿年前的白垩纪早期,是迄今为止在英国出土的时间最早的食肉恐龙。它是兽脚亚目食肉恐龙中的另类。大多数兽脚亚目食肉恐龙颈项呈S形,重爪龙的脖子却始终挺直,因而显得不太灵活。从它的臀部和盆骨的构造来看,它是能够靠两足行走的。但它的前肢明显比其他兽脚亚目食肉恐龙要大,这说明它也可能时不时地四足爬行。它的尾巴很长,躯干比较贴近地面。
据说,重爪龙的猎食方式很可能与现代的灰熊类似。它通常会静静地守候在河流边上,用突袭的方式猛地拍打从面前游过的鱼类。此外,研究者还在重爪龙的肚子里找到了禽龙的骨骼化石。据此推测,重爪龙有时也可能通过腐食的方式获取食物。
南美食肉牛龙(Carnotaurus)
这种食肉恐龙身长约7.5米,体重为1吨左右,生活在距今1.15亿年前的白垩纪中期。早在从阿根廷南部被挖掘出来的时候,这种恐龙即被认定为“南美洲出土的长相最奇怪的恐龙之一”。它最特别之处就是眉骨上方长有一对多节的角质,看上去就像斗牛一样。不过,它的角主要不是用于搏斗,而是用来吸引异性关注的。
看上去,食肉牛龙十分凶猛。当它怒目而视的时候,足以让任何对手感到恐惧不安。它的口鼻部较深,看上去就像牛头犬一样。尽管它也是兽脚亚目食肉恐龙,但它的前肢发育不完全,看上去非常细小。由于前臂太短,手掌仿佛直接从肘部伸出来。
非洲玛君颅龙(Majungatholus)
这种恐龙生活在距今1.15亿年前的白垩纪中期,身长约7.5米,体重1吨左右,是一种长相丑陋且狰狞的恐龙。它不仅头顶长有角形结构,脑后勺也有突起物。它的大脑很小,大约和人的拳头相当,满嘴锋利的牙齿,靠后腿行走,行动非常迅速。这种恐龙异常凶猛,一些大型食草恐龙也可能沦为它的口中食。
奇异的犹他铸镰龙(Falcarius utahensisi)
科学家在美国犹他州境内发现了数以千计的恐龙化石。这份幸运可能得益于距今1.3亿年前某一天的突发灾难,最终使古生物学家有机会见识这种“最奇异”的恐龙。
犹他龙约长4米,高1.2米。它的外形特征非常奇异,看上去像“拼盘”:颈部骨骼中空且修长,与一种植食恐龙十分相似;臀部宽大,与鸟臀类恐龙类似;脑容量相对较大,几乎与肉食恐龙相当;前爪看上去就像镰刀一样,但实际上却比较笨拙;此外,浑身还长满粗浓蓬乱的羽毛。因此,这种恐龙看上去更像是恐龙大家族融合后形成的“图腾”。它最奇异的地方在于,从这种恐龙的饮食习惯可以体现从肉食向植食的转变。
科学家还不能确定这种恐龙是怎样灭绝的,但推测可能与水源污染或地下天然气喷发有关。不过,从数以千计的恐龙化石集中在一个特定区域来看,可以肯定犹他恐龙不大可能是肉食动物,它们很可能已经主要以植物为食。由于猎物有限,肉食动物通常不会一大群集中生活。而对于植食动物而言,成群生活较为普遍,至少在进食的时候,会有很多同伴相互照顾,能够有效防止捕食者的偷袭。
中国青岛龙(Tsintaosaurus)
青岛龙生活在距今8000万年前的白垩纪晚期,身长约10米,体重达3吨,是一种大型植食恐龙。它能够靠后腿直立行走,长有喙和强有力的上下腭,臼齿发达,能够消化各种植物,包括松柏的针形叶等。
青岛龙的前额正中长有一根独角,因此曾一度被称为独角恐龙。有人猜测这个独角可能是格斗的武器或吸引异性的装饰,也可能是用来制造声响的工具,甚至还可能被用于促进嗅觉。目前,科学家还不能确定它的角有何用途。
最聪明的三角龙(Troodon)
这是一种三角龙,生活在距今6700万年的白垩纪晚期,体长仅3米左右,体重约50千克,并非最强壮。它可能是所有已知恐龙中最聪明的一种。它长着一个超级大脑袋(相对于整体比例而言),具备非凡的狩猎优势。它的大眼睛、长腿能够使它以最快的速度猎取食物,锋利的牙齿使它可以尽享美食。它的另一特别之处在于,它身上具有不少鸟类的特征。

北美冠龙( Corythosaurus)
这种恐龙生活在距今7500万年前的白垩纪晚期,身长约10米,体重约3.5吨。冠龙是鸭嘴龙的一支,它的嘴又扁又宽,嘴的后半部分密布着数百颗牙齿,能够将坚硬粗糙的植物磨得粉碎。与其他食草恐龙一样,冠龙也是群居动物。古生物学家甚至在遍布冠龙化石的地区找到其他数种植食恐龙的遗迹,这就意味着,不同的植食恐龙种群有可能共同分享一个栖息地,不仅一起进食和饮水,甚至还可能一起迁徙。
冠龙最显著的特征是头上长有一个类似古代武士头盔的冠状物。据考证,这种头冠通常出现在冠龙发育成熟后,是性成熟的标志。头冠的大小与性别有关,通常雄性的头冠更大。
美国水生恶魔龙(Stygimoloch)
这种恐龙生活在距今7000万年前的白垩纪晚期,身长约3米,体重约200千克。这是一种非常有趣的恐龙。它虽然生活在白垩纪晚期,身上却具有许多原始的体貌特征,比如长有五个手指头。它是能够两足行走的植食恐龙,大牙的构造却与剑龙相似,锋利的门牙更是与食肉恐龙差不多。
加拿大尖角龙(Centrosaurus)
这是一种生活在距今7500万年前的白垩纪晚期、身高6米、体重约15吨的重量级恐龙。鼻部长有一根弯曲的角,颈部褶边上布满锋利的钩形刺钉,能够给予对手致命的穿刺或撕裂伤。这种恐龙习惯成群外出活动,奔跑起来,足以使凶猛的捕食者也望而生畏。
加拿大戟龙(Styracosaurus)
这种恐龙的体长通常为5.5米左右,体重达3吨,生活在距今7700万~7000万年间,是白垩纪晚期的恐龙。它是三角龙的直系祖先。它的褶边周围长有一排长长的刺钉,眼鼻部还长有一个长长的角。戟龙是植食动物,主要进食生长在低矮地带的植物叶片。它的特别之处在于,这种恐龙是由卵孵化出来的,幼崽会始终受到父母的看护。当遇到威胁时,戟龙会像犀牛一样径直向敌人冲过去。这种自我防卫十分有效。有证据显示,这种植食恐龙可能习惯群居。
阿根廷比尼特恐龙(Bonitasaura)
这种恐龙生活在距今6500万年前的白垩纪晚期,身长可达9米,是一种大型两栖食草恐龙。与通常蜥蜴类恐龙不同,它的上下颚呈矩形,门牙非常锋利,大牙呈楔形,这样的牙齿构成能够像铡刀一样将十分坚硬的植物切断。
马达加斯加恶龙(Masiakasaurus)
这是马达加斯加长相最怪异的恐龙之一。生活在距今6700万年前,身长2米左右,体重大致与德国牧羊犬相当。它的脖子很长,两足行走,身后还拖着细长的尾巴。它的门牙十分厉害,能够直接置猎物于死地。在此之前,人们只知道少数会飞的现代爬行动物具有这样的本领,而在恐龙身上还是第一次发现。研究者猜测,二者的捕食和进食习惯可能有相同之处。这种恐龙可能主要以昆虫、鱼类、蜥蜴、蛇及各种小型哺乳动物为食。