恐龍根本不是你想的那樣
2020-11-21 騰訊網
英國自然歷史博物館，這隻曼特爾龍於1914年出土。
攝影：PAOLO VERZONE
在長達1.5億年的時間裡，
恐龍統治著遠古地球，
生活範圍遍布如今七大洲，
進化出一系列適應環境的外觀和身材。
而它們留給我們可研究的，
卻只有在少數環境中才能形成的化石。
英國自然歷史博物館還致力於保護和研究多種多樣的化石。圖中為博物館策展人抱著一塊山嶽龍的化石，這是我們迄今發現過的最古老劍龍。
攝影：PAOLO VERZONE
即使科學家已經對1100多個滅絕恐龍物種做了編目，它們也僅僅只是恐龍家族的一小部分。
但是！最近一場被大量新化石和創新性研究技術所推動的革命在改變之前的局面。
1850年代，當斑龍被做成倫敦水晶宮公園內的雕塑時，藝術家從現代鱷魚身上汲取了靈感進行創造。而如今，科學家了解到這種恐龍其實是兩足行走的動物。
攝影：PAOLO VERZONE
最近幾年，
跨學科實驗成為新時代對恐龍研究的典型設置。
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插畫：DAVIDE BONADONNA
現代計算機使科學家能夠處理龐大的骨骼特徵數據集，並建立恐龍譜系圖。
骨骼切片比列印紙還薄，高精度檢查揭示了恐龍發育高峰的跨度和時機。
（點擊下圖查看高清版，以看清字跡）
製圖：JASON TREAT, NGM STAFF; MESA SCHUMACHER. 3D RENDERING: SINELAB. SOURCES: LAWRENCEWITMER AND RYAN RIDGELY, OHIO UNIVERSITY; DAVID C. EVANS, ROYAL ONTARIO MUSEUM
通過使用特定的計算模型，古生物學家幾乎可以模擬6600萬年前小行星撞擊地球的場景，來觀察在末日寒冬裡，恐龍棲息地縮小的情形。
二十多年來，大量冷凍動物屍體通過CT掃描儀進行研究，其中也包括這隻暹羅鱷。古生物學家會通過掃描現代動物來復原和解讀滅絕恐龍的內部解剖結構。
攝影：PAOLO VERZONE
醫學CT掃描也被運用到恐龍研究中。研究人員以虛擬圖像的形式將骨骼與外圍巖石分離，最大程度保留恐龍皮膚印痕。
古生物學家通過CT掃描表明恐龍的主要種群都進化出了獨特的顱內空氣調節系統，以防止大腦過熱。
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製圖：JASON TREAT, NGM STAFF; MESA SCHUMACHER
3D RENDERINGS: SINELAB. SOURCES: RUGER PORTERAND LAWRENCE WITMER, OHIO UNIVERSITY
歐洲同步輻射光源是一個粒子加速器，它以接近光速拋出電子。電子束繞行時，沿環形軌道排布的磁鐵使粒子流彎曲。這種幹擾使粒子釋放出世界上最強烈的X射線——專門用來檢查常規CT無法掃描的化石內部，能看到化石最微小的隱秘特徵。
被掃描過的化石圖樣，製作成了3D列印示例。其中有一個歷史超過2.5億年的巢，掃描的精細程度之高，足以分辨出人類紅血球那個尺度的細節。
這個化石鳥蛋是在非鳥恐龍滅絕數千萬年之後產下的。儘管如此，還是可以用來分析出更古老蛋殼的化學成分。
攝影：PAOLO VERZONE
X射線重現了蛋內的胚胎頭骨，甚至包括恐龍孵化前的小牙齒。而現代壁虎的胚胎也有這樣的牙齒——儘管壁虎和恐龍最後的共同祖先生活在超過2.5億年前。
這些工具，讓今天的科學家不僅徹底改變了我們對恐龍的流行文化觀念，而且從某種意義上，也在讓這些非凡的生物復活。
河中怪獸
有一隊科學家們連續數年往返北非，追尋一種極其古怪的恐龍，河中怪獸——埃及棘龍。
摩洛哥撒哈拉沙漠，一支由古生物學家、學生和專業挖掘人員組成的團隊正在尋找埃及棘龍化石。
攝影：PAOLO VERZONE
科學家們在摩洛哥哈桑二世大學的一間實驗室裡，注視著新發現的棘龍骨骼。
攝影：PAOLO VERZONE
埃及棘龍的古怪之處就在於 ——《自然》雜誌上公布出土的尾部化石——其形狀像一個約5米長的船槳。這是迄今為止，在大型掠食性恐龍中發現的最極端的適應水生生活的特徵。
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製圖：JASON TREAT, NGM STAFF; MESA SCHUMACHER. SOURCES: NIZAR IBRAHIM, NATIONAL GEOGRAPHIC EXPLORER; MICHAEL HABIB, NATURAL HISTORY MUSEUM OF LOS ANGELES COUNTY; YASER TALORI AND OTHERS, COMPUTATIONAL BIOLOGY, MAY 2019; GARETH DYKE AND OTHERS, NATURE COMMUNICATIONS, SEPTEMBER 2013
科學家對埃及棘龍進行了實驗，
利用高速攝像機和機器人了解它們如何遊泳
實驗結果表明，
棘龍的尾巴在水中向前推進的能力，
是與之有親緣關係的陸生恐龍尾巴的八倍多。
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這種野獸,
體長甚至超過霸王龍，
曾像鱷魚一樣，
在遠古的河灘邊對著獵物蠢蠢欲動。
隨著關於恐龍的新發現越來越多，對它們的模型進行修改也越發有必要。圖中是工匠為一隻實體大小（10.5米長）亞成年棘龍鑄造出符合最新發現的大尾巴。
攝影：PAOLO VERZONE
「雞龍」？
在2012年的一項研究中，布胡拉爾發現鳥類頭骨可以說是在古代恐龍幼年頭骨基礎上的發揮：年輕的恐龍頭骨更薄、更柔韌，鳥類利用這一點進化出了喙。
圖中為耶魯大學古生物學家布哈特-安賈·布胡拉爾，手中拿的就是腔骨龍頭骨。他的研究表明，進化過程中的古鳥在成年後也保留了滅絕恐龍的幼年頭骨特徵，為鳥喙的出現做好了準備。
攝影：PAOLO VERZONE
他還證明通過阻斷喙生成的關鍵分子途徑，能讓雞的胚胎長出始祖鳥一樣的口鼻。
如果有人突發奇想，要把一隻鳥的基因改造，製造出「雞龍」，第一人選大概就是布胡拉爾了。
在布胡拉爾的實驗室裡，染色的雞胚胎髮出幽藍螢光，等待在顯微鏡下接受檢查。
攝影：PAOLO VERZONE
自90年代起，遼寧省的農民、研究者和化石交易者帶來了數百塊化石，顛覆了我們對恐龍外貌和行為的理解。其中許多化石保存了羽毛的痕跡，證實羽毛在恐龍飛行之前就已經進化出來。
2014年，研究人員宣布在加拿大西部發現一隻埃德蒙頓龍，它的頭頂就像公雞一樣，有一塊木乃伊化的雞冠狀肉。這種恐龍早已被人類發現，但始終沒人知道它們居然有這種像雞一樣的結構。
通過復原技術，
我們有了一些令人震驚的發現。
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插圖：JASON TREAT, NGM STAFF; MESA SCHUMACHER. SOURCES:MICHAEL J. BENTON, UNIVERSITY OF BRISTOL; MICHAELHABIB, NATURAL HISTORY MUSEUM OF LOS ANGELESCOUNTY; MICHAEL PITTMAN, UNIVERSITY OF HONG KONG
曾生活在中國境內的有羽毛的近鳥龍，
頭上長紅色的冠；
早期鸚鵡嘴龍為了偽裝，
其實有著紅褐色的皮膚。
2018年，一支國際團隊報告，
彩虹龍的羽毛曾經閃耀著七色彩光。
在電影中，恐龍總被塑造出一味橫行霸道的形象。事實上，它們煞費苦心地相互求愛，為社會地位爭鬥不休。它們會骨折和感染。它們吃蟲子，啃蕨類植物。它們的日子其實就像如今窗外的鳥兒一樣簡單又豐富多彩。
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插畫：DAVIDE BONADONNA
在現代科學的助力下，科學家們平均每年能發現大約50個新恐龍物種，而幾十年前，這是想都不敢想的速度。
本文選自
美國《國家地理》中文版《華夏地理》10月刊
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