重大發現!棘龍是長魚尾巴的遊泳高手!
棘龍(Spinosaurus)一直以來都是知名度非常高的巨型肉食性恐龍,曾經與霸王龍爭奪最大食肉恐龍的寶座。隨著越來越多化石的發現,我們也越來越接近棘龍真實的模樣。古生物學家剛剛公布了新發現的完整棘龍尾椎,顯示它的尾巴上有寬大的鰭,能夠左右擺動,就像鱷魚一樣。這一發現再次改變了棘龍的形象,讓它成為最會遊泳的恐龍!
大發現引發的大發現
位於非洲北部的摩洛哥是古生物學家的天堂,因為這裡具有豐富的古生物化石。來自全世界各地的古生物學家都希望在摩洛哥進行考察和挖掘,因為說不定就能夠碰到驚天的大發現。
2008年,古生物學家尼扎爾·易卜拉欣(Nizar Ibrahim)來自小鎮厄夫特(Erfoud)外的一個村莊,具有德國和摩洛哥血統的易卜拉欣很容易融入到當地人之中,他在聊天中遇到了一個發現化石的礦工,這些化石來自著名的卡瑪卡瑪地層(Kem Kem beds),棘龍就是這個地層中發現的最著名的古生物啦。易卜拉欣看過化石之後確認其正屬於棘龍,這或許就是命運,因為自小在柏林長大的他最愛的恐龍就是棘龍!
圖註:古生物學家尼扎爾·易卜拉欣,圖片來自網絡
圖註:摩洛哥當地礦工發現的化石,圖片來自網絡
2013年,易卜拉欣和來自英國樸茨茅斯大學的古生物學家大衛·馬丁爾(David Martill)再次來到摩洛哥,這一次他們親赴卡瑪卡瑪地層,發現了許多骨骼碎片。關於這些化石(編號 FSAC-KK 11888)的研究發表在2014年的《科學》雜誌上,表明棘龍的軀幹細長,後肢粗短,骨壁厚重類似企鵝和海牛,證明它們是半水生的。結論一出,立即引來其他古生物學家的反駁,他們質疑化石並非來自同一個個體,甚至並不屬於棘龍。
圖註:2014年棘龍形態改變之後的復原圖,圖片來自網絡
圖註:2014年版本的棘龍骨骼線圖,圖片來自網絡
為了證明自己的研究和結論,易卜拉欣和他的團隊在國家地理學會的資助下於2018年再次來到摩洛哥。他們一到摩洛哥就立即從當地的聯繫人那裡得知礦工們正在一座山丘挖掘化石,易卜拉欣必須與時間賽跑,因為這些化石很可能會被高價賣給收藏家,從此「消失」!
野外的發掘條件艱苦,為了清除大量砂巖,工作人員高價購買了當地唯一的手提電鑽,但是僅僅用了幾分鐘就壞掉了。幾名古生物學家因為身體問題不得不回國,但是發現化石的希望支撐了每一個人。
圖註:在摩洛哥艱苦的發掘工作,圖片來自網絡
圖註:發現化石的位置,圖片來自網絡
2018年7月,經過發掘,團隊發現了屬於棘龍的腳趾和保存精緻的尾椎骨化石,而到了年底,發現的化石中包括了36枚尾椎骨化石,這些化石與棘龍的發現者斯特莫(Stromer)在1934年發表的論文中描述的尾椎骨一模一樣,證明摩洛哥的棘龍與埃及發現的棘龍是同一個品種。同時,這次新發現的化石沒有重複的骨骼,也證明化石來自同一個棘龍個體。
圖註:新發現的尾椎骨化石,圖片來自網絡
圖註:新發現化石的線圖,圖片來自網絡
化石在哈桑二世大學 (Université Hassan II)中進行修復後,易卜拉欣的團隊用艱苦換來了非凡的成就,他們發現了棘龍完整的尾椎骨化石!!!
遊泳的尾巴
發現了近乎完整的棘龍尾巴,易卜拉欣和他的團隊非常有信心證明棘龍是出色的遊泳者。2019年2月,易卜拉欣聯繫了哈佛大學博物館的古脊椎動物學家史蒂芬妮·皮爾斯(Stephanie Pierce),希望她能夠幫助自己測算棘龍尾巴在水中能夠產生多大的推力?
在哈佛大學實驗室中,魚類學家喬治·勞德(George Lauder)與皮爾斯一起將棘龍尾椎的雷射切割片安裝在金屬杆上,然後將其吊在天花板上,再放入試驗用的水槽中。在水槽中有燈光、攝像頭和傳感器,能夠精確的追蹤遊泳機器人在水中的運動方式及產生的推力。當模仿棘龍尾巴的機器人開始在水槽中工作,數據流立即進入計算機。試驗結果表明棘龍尾巴在水中的推力相當於霸王龍、異特龍等大型獸腳類尾巴的八倍!勞德看到研究數據的時候睜大雙眼,不停的念叨:「這太不可思議啦!」
皮爾斯和勞德對於試驗結果非常滿意,但是試驗卻僅限於對於棘龍尾巴的重建和模擬,他們希望在未來能夠測試棘龍的全身模型,特別是搞清楚棘龍背上高達2米的帆狀物在其遊泳的時候能夠產生怎樣的影響?
圖註:對棘龍新尾巴的重建,圖片來自網絡
實錘大漁夫
在哈桑二世大學一棟建築的走廊盡頭,有一個布滿灰塵的房間,裡面擺放著一組神奇的化石,這組幾乎完整的尾椎骨化石需要五張長桌子才能夠擺放開,這組屬於棘龍的紅褐色化石再次顛覆我們對於棘龍形象的認知,
2020年4月30日的《自然》雜誌將長有大尾巴的棘龍描述成極端適應水生環境的大型恐龍。化石中能夠清楚的看到尾椎骨的神經棘向外伸出至少0.6米,形成了如同船槳的外形,就像棘螈一樣。尾椎骨本身互鎖的骨質突起幾乎消失,使得整條大尾巴能夠左右擺動,就像魚類那樣。棘龍的尾巴能夠幫助它適應廣闊的河道和淺海生態系統,水中的大魚是它的主要食物。尼扎爾·易卜拉欣說:「這是試圖長出魚尾巴的恐龍!」
圖註:新棘龍的骨骼線圖,圖片來自網絡
圖註:棘龍的新復原圖,圖片來自網絡
棘龍生活在距今1億至0.95億年前的白堊紀時期,當時海洋中已經有幾大海生爬行動物家族,包括了魚龍、蛇頸龍及海龜等。儘管同屬於傳統意義上的爬行動物,但是魚龍、蛇頸龍等在分類關係上距離恐龍很遠,恐龍就應該是純粹的陸生動物。
現在,有了關於棘龍尾巴的最新證據,表明棘龍不僅能夠在陸地上活動,而且還可以完全潛入水中遊泳。最新的研究成果已經證明,巨大的棘龍會花掉很長時間在水中生活,就像今天的大型鱷類那樣,它們都是遊泳好手!
圖註:棘龍的最新復原圖,圖片來自網絡
美國馬裡蘭大學的古生物學家湯姆·霍爾茨(Tom Holtz)說:「這太讓人驚豔啦,棘龍比我們想像的還要奇怪!」
未來,易卜拉欣將繼續在摩洛哥進行發掘,他希望能夠完全重建棘龍的形態及生存習性,用他的話說,「我要給棘龍建一個家。」(What I want to do is build a home for Spinosaurus)
我們正在不斷接近棘龍真實的樣子!
參考資料:
1.Stromer, E. (1934). "Ergebnisse der Forschungsreisen Prof. E. Stromers in den Wüsten gyptens. II. Wirbeltier-Reste der Baharije-Stufe (unterstes Cenoman). 13. Dinosauria". Abhandlungen der Bayerischen Akademie der Wissenschaften Mathematisch-naturwissenschaftliche Abteilung, Neue Folge (in German). 22: 1–79.
2.Ibrahim, Nizar; Sereno, Paul C.; Dal Sasso, Cristiano; Maganuco, Simone; Fabri, Matteo; Martill, David M.; Zouhri, Samir; Myhrvold, Nathan; Lurino, Dawid A. (2014). "Semiaquatic adaptations in a giant predatory dinosaur". Science. 345 (6204): 1613–6. Bibcode:2014Sci...345.1613I.
圖片 / 網絡(侵刪)
文字 /江氏小盜龍(江泓)
排版 / 江氏小盜龍