古生物學家發現這種食肉恐龍兩個月換一口新牙!

2020-12-03 小盜龍的古生物世界

古生物學家發現這種食肉恐龍兩個月換一口新牙！

我們人類一生只換一次牙，所以大家對自己的牙齒倍加愛護和珍惜。食肉恐龍就不一樣啦，古生物學家最近的研究證明有一種食肉恐龍兩個月就能將滿嘴的牙換一遍，這換牙頻率真的是逆天啦。

馬達加斯加島小霸王

馬達加斯加島位於非洲大陸以東的印度洋之中，長期與大陸隔離讓這裡形成的獨特的動植物物種和生態系統。遠在白堊紀晚期，馬達加斯加島就是一座位於海洋之中的島嶼，當時島上生活著許多獨特的恐龍。

圖註：馬達加斯加島的地理位置，圖片來自網絡

在馬達加斯加島西北部的梅法拉諾組（Maevarano Formation）地層，古生物學家發現了大量的恐龍化石，其中既有植食性恐龍的化石，又有肉食性恐龍的化石，最大的肉食性恐龍便是瑪君龍（Majungasaurus）。

圖註：瑪君龍的復原圖，圖片來自網絡

瑪君龍體長可達7米，身高2米，體重在1噸左右，屬於阿貝力龍類。瑪君龍的腦袋短而高，在頭頂上長著一個小尖角，非常獨特。在瑪君龍的嘴中長有兩排鋒利的牙齒，牙齒兩側有密集的鋸齒結構。瑪君龍的腦袋後面是較長的脖子和粗壯的身體，它們以雙足行走，能夠快速的奔跑。儘管瑪君龍的後肢長而健壯，但是前肢卻出奇的短小，連古生物學家都不知道這對短小的前肢能幹什麼？

圖註：瑪君龍與人類的體型對比，圖片來自網絡

圖註：圖片來自網絡的腦袋復原，注意其頭頂上的小角，圖片來自網絡

儘管瑪君龍外形獨特，但卻是兇猛的掠食者，它們不但會獵殺其他動物，甚至還會對同類下毒手！古生物學家曾經在許多瑪君龍的化石上發現了咬痕，經過對比發現這些咬痕正是同類留下的，瑪君龍也成為我們所知為數不多同類相殘的肉食性恐龍。

圖註：瑪君龍的牙齒及在同類骨骼上留下的咬痕，圖片來自網絡

圖註：瑪君龍是白堊紀馬達加斯加島的頂級掠食者，圖片來自網絡

滿地都是恐龍牙

2013年，阿德菲大學（Adelphi University）的古生物學家Michael D』Emic研究發現圓頂龍（Camarasaurus）和梁龍（Diplodocus）分別在每62天和35天更換一枚牙齒，因為植食性對於牙齒造成了很大的磨損，那麼肉食性恐龍又是什麼樣子呢？

圖註：梁龍的復原圖，圖片來自網絡

當在石溪大學 (Stony Brook University),簡稱SBU,又稱紐約州立大學石溪分校(State University of New York at Stony Brook)時，Michael D』Emic注意到在馬達加斯加島發現了大量瑪君龍的牙齒化石，但是同地層其他動物的牙齒發現量卻遠沒有這麼豐富，所以瑪君龍肯定有獨特之處。

圖註：古生物學家Michael D』Emic，圖片來自網絡

為了更好的研究肉食性恐龍牙齒替換的周期，古生物學家將瑪君龍、異特龍和角鼻龍作為研究對象。通過計算機斷層掃描（CT）對這三種恐龍的口腔進行掃描，獲得了不同恐龍頭骨各層的掃描圖像，再通過微觀細節估算每顆牙齒從發育到替換上一顆牙齒所需要的時間。Michael D』Emic開玩笑道：「我們希望能夠說出在『Y』天內行程的『X』牙齒的形狀和尺寸。」

圖註：異特龍（a）、角鼻龍（b）和瑪君龍（c）的牙齒對比，圖片來自網絡

圖註：角鼻龍的骨架，圖片來自網絡

加拿大阿爾伯塔大學的古生物學家亞倫·勒布朗克指出牙齒的變量其實很大，他說：「哺乳動物的牙齒每隔一段時間就會留下紋路，這個時間可能是幾小時或者幾天，不過我們不知道為什麼會存在時間上的差異。」

與哺乳動物相比，我們對於爬行動物牙齒生長的研究要少得多，未來的研究或許能夠改變對於恐龍牙齒生長周期的預估。儘管如此，研究結果依然顯示瑪君龍、異特龍和角鼻龍有著較快的牙齒更換頻率。

古生物發現生活在侏羅紀的異特龍和角鼻龍，其牙齒更換速度為100天，而瑪君龍只需要56天。Michael D』Emic說：「從大量脫落的瑪君龍牙齒看，它們會快速的更換牙齒，但是沒想到會這麼快！」

該研究發表在《公共科學圖書館·綜合》（ PLOS ONE ）雜誌上，論文名為《獸腳類恐龍牙齒高替換率進化》（Evolution of high tooth replacement rates in theropod dinosaurs）

圖註：瑪君龍的頭骨化石，圖片來自網絡

小牙要啃硬骨頭

研究證明一些肉食性恐龍的牙齒更快速度能夠與植食性恐龍媲美，但是擁有恐怖牙齒和超強咬合力的霸王龍，牙齒更換的頻率就要低得多，只有瑪君龍的十四分之一。正是因為以前將研究集中在霸王龍身上，因此認為肉食性恐龍的牙齒替換速度很慢，而這很可能是霸王龍這個物種特有的。

圖註：霸王龍嘴中恐怖的巨大牙齒，圖片來自網絡

大不列顛哥倫比亞大學的古生物學家克斯汀·布林克（Kirstin Brink）指出，有了這個新數據，證明大多數肉食性恐龍無論吃什麼，其實都是有較高的牙齒替換率的，而之前我們對於恐龍一生中牙齒的替換情況知之甚少。

儘管我們已經知道肉食性恐龍的牙齒替換率其實是很高的，但是瑪君龍依然是個例外，屬於離群值。如此高的牙齒替換率肯定與瑪君龍的飲食習性和生存環境有關。研究表明，白堊紀的馬達加斯加島生存環境非常惡劣，屬於半乾旱氣候，有著明顯的乾濕季節更替，其中乾季漫長。在乾季缺乏食物的情況下，瑪君龍為了生存不得不啃食其他動物的屍體，包括骨頭。從瑪君龍的牙齒特徵看，其牙齒小，而且牙釉質極薄，因此在啃堅硬的頭骨時很容易被咯掉。

圖註：瑪君龍的復原圖，圖片來自網絡

圖註：瑪君龍尋找屍體的復原圖，圖片來自網絡

作為一種研究較多的恐龍，通過對於瑪君龍牙齒替換的研究，將我們帶入到一個更大的環境背景之中。古生物學家指出，我們對於侏羅紀早期和三疊紀時期恐龍牙齒的替換還一無所知，這將是今後研究的一個方向。

恐龍家族有著極高的分異，對於不同恐龍牙齒形狀及生長替換率的研究可以了解其飲食習慣，而研究中使用的新技術和檢測手段也是古生物學家在今後探索的前沿技術。

參考資料：

1.Michael D. D』Emic , Patrick M. O』Connor, Thomas R. Pascucci, Joanna N. Gavras, Elizabeth Mardakhayava, Eric K. Lund，Evolution of high tooth replacement rates in theropod dinosaurs，PLOS ONE（2019），https://doi.org/10.1371/journal.pone.0224734

2. D』Emic MD, Whitlock JA, Smith KM, Fisher DC, Wilson JA. Evolution of high tooth replacement rates in sauropod dinosaurs. PLoS ONE 2013a;8: e69235.

3. Brink KS, Reisz RR, LeBlanc ARH, Chang RS, Lee YC, Chiang CC, Huang T, Evans DC. Developmental and evolutionary novelty in the serrated teeth of theropod dinosaurs. Sci Rep. 2015;5: 12338 pmid:26216577

圖片 / 網絡（侵刪）

文字 / 江氏小盜龍（江泓）

排版 / 江氏小盜龍

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