從蒙古烏喀託哈荒蕪的戈壁沙漠，到阿根廷的高地，再到冰天雪地的南極……這三個地方看似毫無關聯，卻被兩項新的研究聯繫在了一起。
這兩項研究最初的故事略有相似。1995年，美國自然歷史博物館的古生物學家Mark Norell和他的蒙古同事在一次戈壁沙漠的考察中，發現了十幾枚恐龍胚胎化石。這些胚胎大約有7200萬年的歷史，它們屬於原角龍（Protoceratops）。
原角龍胚胎化石。| 圖片來源：Norell, M. et al.
化石標本一直放在Norell的辦公室柜子中，在那裡他珍藏了很多「最高優先級」的標本。耶魯大學的博士生Jasmina Wiemann和Matteo Fabbri經常去紐約拜訪Norell，和他討論一些化石研究。有一次，Norell給他們看了這些古老的原角龍胚胎，並直接地說：「我真覺得它們（恐龍）的蛋是軟殼的。」
乍一聽如此「顛覆」的話，Wiemann和Fabbri的第一反應覺得不太可能，但經過仔細觀察，他們似乎在胚胎的周圍發現了一些不尋常的結構。
與此同時，在前往阿根廷高地的科學考察中，阿根廷古生物學家Diego Pol發現了更為古老的鼠龍（Mussaurus）胚胎化石，它們大約來自2億年前。但令科學家困惑的是，他們在胚胎周圍找不到任何留下的鈣化硬殼的痕跡。
Pol是Norell曾經的博士生，他把這件事告訴了自己的前導師。他們倆很快意識到，來自蒙古和阿根廷的兩份恐龍胚胎化石都不尋常地少了鈣化的蛋殼。最終，在Wiemann和Fabbri的合作下，Norell的團隊確認，這些最古老的恐龍蛋是軟殼的，這和以往古生物學界對恐龍蛋的認識大相逕庭。
鼠龍胚胎化石。| 圖片來源：Norell, M. et al.
在地球的更南端，相似的情節也在上演。2011年，在智利南極研究所組織的科考中，智利科學家在南極發現了一枚神秘的化石，它看上去就像一個洩了氣的足球。將近10年過去了，這枚化石一直收藏在智利國家自然歷史博物館，標本並未加標記，也從未被研究過。受到經典科幻懸疑電影《怪形》（The Thing，電影圍繞著一種冰封在南極大陸的古生物展開）的啟發，科學家一直用「The Thing」代指這枚化石。
智利國家自然歷史博物館的David Rubilar Rogers是當初發現化石的科學家之一。他會把這枚化石展示給每一位來到博物館的地質學家，希望有人對化石有一些想法，但一直沒有找到任何合適的人選，直到2018年，德克薩斯大學奧斯汀分校的古生物學家Julia Clarke教授到訪。
「我把化石給她看，沒過幾分鐘，Julia告訴我，它可能是枚癟了的蛋！」Rogers說。
南極發現的軟殼蛋化石，它被命名為Antarcticoolithus。| 圖片來源：Legendre, L. J. et al.
後來，德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員領導的一項分析發現，這枚化石確實是一個巨大的軟殼蛋，距今約6600萬年。它長約29釐米，寬約20釐米，是迄今發現的最大的軟殼蛋，也是已知的第二大的蛋，大小僅次於之前發現的馬達加斯加象鳥（Aepyornis maximus）蛋。
新研究中的軟殼蛋化石與其他蛋類的尺寸對比示意。| 圖片設計：雯雯
這是在南極發現的第一枚化石蛋，被命名為Antarcticoolithus。它突破了人們之前所認為的軟殼蛋能夠生長的極限。除了尺寸驚人之外，這枚化石還具有重要意義，因為科學家認為它應該屬於一種滅絕的巨型海洋爬行動物，比如滄龍（mosasaurs）。這一發現挑戰了人們普遍認為的這類生物不下蛋的看法。
近日，這兩項研究在同一天登上了《自然》雜誌。有關這些「軟蛋」證據的研究吸引了古生物學家和大眾媒體的眼光，它們共同挑戰了這些古老的史前生物的繁殖方法的假說，或許能為古生物繁殖與進化的後續研究打開一扇大門。
羊膜卵（amniotic egg）的出現是脊椎動物進化史上的一個關鍵事件。羊膜是一層封閉的膜，它可以保護胚胎不會失水而死。在進化史上的另一個關鍵是堅硬的蛋殼的出現，硬殼提供了更多保護與支持。這讓爬行動物能夠在約3億年前佔領陸地，同時也為鳥類和哺乳動物的崛起鋪平了道路。
以往發現的恐龍蛋大多和現代的鳥蛋一樣，擁有堅硬的蛋殼。這是因為硬殼更容易保存在化石記錄中。鳥蛋的蛋殼中還有一層方解石的礦石，讓蛋殼更加堅固，鳥可以「坐」在蛋上孵化雛鳥。古生物學家過去一直猜測，由於恐龍擁有類似的硬殼蛋，它們很有可能也採取類似的育幼方式。
但以往發現的蛋類化石記錄也帶有明顯的「缺點」，讓科學家感到困惑。比如，已知的會下蛋的恐龍的種類非常有限，從地質學上來說，大多恐龍蛋也顯得相當「年輕」，它們大多存在於白堊紀的巖石中，也就是恐龍進化的後期階段。還有許多化石記錄僅僅只包含著骨骼的遺骸。
Norell等人的這項新研究在某種程度上解答了這些疑問。研究團隊先採集了原角龍化石上的一些小的樣本，將它們切成薄片，在顯微鏡下觀察。橫截面顯示，在胚胎周圍的「光暈」一樣的結構厚約1/3毫米，在周圍並不存在恐龍蛋標準的那種鈣化結構。
隨後，科學家用雷射手段推斷出了原角龍和鼠龍蛋的化學特徵，發現這些數據與其他軟殼蛋的化學數據相似。軟殼蛋無法很好地保留水分，這意味著，這些更為古老的恐龍可能是像海龜或者鱷魚一樣把蛋埋在地下。
為了追蹤恐龍蛋的進化軌跡，研究人員還繪製了一個進化樹，追溯到約2.5億年前。他們認為，所有恐龍的共同祖先很有可能是產下軟殼蛋的。蛋殼的鈣化很有可能在恐龍中進化了三次，而非之前認為的一次。
在另一項研究中，來自南極的巨型軟殼蛋Antarcticoolithus同樣帶來了驚人的結果。研究主要作者Lucas Legendre介紹，這枚蛋與蜥蜴和蛇的蛋最相似，它可能來自這些爬行動物的一個巨型親屬。
滄龍在水下下蛋的科學幻想圖。| 圖片來源：John Maisano/UT
Legendre利用顯微鏡發現了幾層膜，這種結構與今天一些蛇和蜥蜴產下的能快速孵化的透明的蛋非常相似。一些研究人員認為，化石所在的地方是一個淺水的育嬰場所，那是一個小海灣的環境，年輕的個體在那裡擁有安靜的成長環境。
然而，由於化石蛋已經孵化出來了，其中並不含骨架，Legendre不得不用其他手段來確認究竟是哪種爬行動物產下的蛋。
他整理了一組數據，將259隻現存爬行動物的體型與其蛋的大小進行比較，發現Antarcticoolithus的「主人」從頭到身體末端的長度應該超過6米，這還不算尾巴。根據它的大小和現存的爬行動物的親緣關係來看，它應該是一種古老的海洋爬行動物。除此之外，發現化石蛋的巖層中還保存著幼年滄龍和蛇頸龍（plesiosaurs）的骨骼，以及成年個體的標本。
滄龍復原圖。| 圖片來源：Francisco Hueichaleo/UT
但這也帶來了一些謎團。滄龍是一種呼吸空氣的動物，如果這些蛋確實屬於滄龍，剛出生的幼體很有可能在孵化出的那一刻就不得不立刻浮出水面呼吸。那為何又要冒這樣的險在水中下蛋呢？
論文中沒有討論這種古老的爬行動物是如何下蛋的，但科學家有兩種主要的不同的猜想。一種觀點認為，這種爬行動物是在開放水域孵化蛋，這是一些海蛇的生蛋方式。另一種觀點則傾向認為，爬行動物是將蛋下在海灘上，孵化出的幼體會像小海龜一樣衝進大海。
滄龍在水下下蛋的科學幻想圖。| 圖片來源：UT
兩項新的研究也帶來了一些更有趣的猜想。比如，來自南極的Antarcticoolithus有沒有可能是恐龍下的蛋？
Legendre曾表示，Antarcticoolithus和恐龍蛋有一些明顯的不同。但如今，新的研究同樣改寫了以往對恐龍蛋的認識。前段時間，還有研究發現了第一種已知的水生恐龍（詳見《在裡能跟霸王龍抗衡，但實際上……》）。
研究的進展不斷豐富著人們對史前生物的認識，科學家期待著能進行更多發掘工作，或許能夠串起這些地球曾經的主人的背後更宏大的歷史畫卷。
「我們一直以為恐龍是一種與眾不同的爬行動物……但越來越多的研究告訴我們，至少在早期，它們可能並沒有那麼特別。或許我們正在推翻過去幾十年的假設。」Fabbri這樣說。
參考來源：
https://news.utexas.edu/2020/06/17/egg-from-antarctica-is-big-and-might-belong-to-an-extinct-sea-lizard/
https://www.nationalgeographic.com/science/2020/06/first-dinosaurs-laid-soft-eggs/
封面設計：雯雯
素材來源：Flickr/pexel/Legendre, L. et al./Norell, M. et al.