2019年霸王龍新研究
霸王龍是最著名的恐龍,儘管它已經發現了100多年了,但是關於霸王龍的研究從沒有停止過,每年都會有許多關於霸王龍的新研究和新發現公布。在2019年,又有哪些關於霸王龍的新知呢?
最大霸王龍花落加拿大
作為美國最著名的恐龍,霸王龍一直是美國精神的象徵,而且絕大部分霸王龍化石都發現於美國。
圖註:芝加哥菲爾德自然歷史博物館中霸王龍「蘇」的重置後的新骨架,圖片來自網絡
1991年,一支考察隊在加拿大薩斯喀徹溫省西南部的法國人河谷發現了一具霸王龍的化石,其被命名為「斯科蒂」。經過了28年的研究,加拿大古生物學家宣布「斯科蒂」成為目前發現的體型最大的霸王龍,甚至超過了著名的霸王龍「蘇」。
霸王龍「斯科蒂」有多大呢?根據古生物學家的推測,其體長可達13米,體重8800千克,比霸王龍「蘇」還要大。不過考慮到「斯科蒂」的完整度為65%,遠不如「蘇」完整,所以到底「蘇」和「斯科蒂」誰大還不一定呢。
圖註:位於薩斯喀徹溫省皇家博物館 霸王龍探索中心的斯科蒂,圖片來自網絡
圖註:斯科蒂的復原圖,圖片來自網絡
就算「斯科蒂」不是最大的霸王龍,其依然是最大的霸王龍之一,而且還是目前加拿大發現的最大霸王龍,它也成為最著名的霸王龍。
圖註:霸王龍「斯科蒂」的體型對比,圖片來自網絡
霸王龍如何用腦袋散熱
圖註:霸王龍頭頂額頂窩的熱量變化,圖片來自網絡
眾所周知,霸王龍是一種巨大的動物,散熱便成了一個亟待解決的問題。古生物學家很早就注意到在霸王龍頭頂上有一對很大的開孔,這對開孔被稱為上顳孔(Supratemporal fenestrae),也被稱為背顳孔(dorsotemporal fenestra),開孔之中隱藏了霸王龍散熱的秘密。
密蘇裡大學醫學院的解剖學教授用熱成像儀記錄了短吻鱷頭部溫度的變化,發現它們上顳孔的溫度在氣溫高的時候不升反降,上顳孔前方的額頂窩(Frontoparietal Fossa)更是充滿了毛細血管,能夠用來調節溫度。
圖註:熱成像儀中的短吻鱷,圖片來自網絡
圖註:短吻鱷頭骨上的上顳孔,圖片來自網絡
圖註:霸王龍的上顳孔,圖片來自網絡
古生物學家發現不僅僅是霸王龍,作為恆溫器的額頂窩在獸腳類中是普遍存在的。原來霸王龍頭頂上兩個大洞是自帶的「空調」啊!
圖註:模擬熱成像儀下的霸王龍和鱷類及鳥類的熱量顯示,圖片來自網絡
被同類所殺的霸王龍「維多利亞」
圖註:「維多利亞」的骨架化石,圖片來自網絡
2019年11月17日,美國亞利桑那州科學中心正式展出了一隻新發現的霸王龍化石,名為「維多利亞」。「維多利亞」是一隻剛剛成年霸王龍,體長12米,死亡時年齡在18至25歲。
經過對化石的研究,古生物學家發現導致「維多利亞」死亡的原因就藏在它的腦袋和脖子上。「維多利亞」在死前曾經與另一隻霸王龍發生過激烈的爭鬥,它的下頜骨和頸椎骨都嚴重咬傷,下頜骨上甚至還保留了其他恐龍折斷的牙齒。
圖註:「維多利亞」受傷的部分,圖片來自網絡
儘管在爭鬥中倖存下來,但是嚴重的傷口後來引發感染病導致了可怕的敗血症,最終要了「維多利亞」的命。關於「維多利亞」的研究還在繼續,它的發現再次證明了霸王龍之間激烈的種內競爭現象,看來同類之間才是赤裸裸的仇恨啊。
圖註:「維多利亞」的復原,圖片來自網絡
霸王龍的換牙速率
圖註:瑪君龍的頭部復原,圖片來自網絡
2019年,古生物學家研究了在馬達加斯加島上發現的肉食性恐龍瑪君龍(Majungasaurus)的化石,根據對發現的大量脫落瑪君龍牙齒化石的研究以及對其口腔的計算機斷層掃描,研究人員發現瑪君龍具有著異乎尋常的換牙速度,平均每兩個月就能換一嘴牙。
圖註:瑪君龍的骨架,圖片來自網絡
在這項研究之前,古生物學家習慣以霸王龍的換牙模式和頻率作為獸腳類肉食性恐龍的模板,但是由於霸王龍牙齒更大更堅固,其換一嘴牙的時間至少超過兩年,所以是換牙頻率最低的肉食性恐龍。
圖註:霸王龍滿嘴的粗大牙齒,圖片來自網絡
霸王龍的僵硬頭骨
霸王龍具有強大的咬合力,但是過去的研究認為它的頭骨具有一定的可動性,甚至像鳥類和蛇一樣靈活,但這與巨大咬合力是矛盾的,因為力是相互的,當頭骨產生巨大咬合力的時候,這個力量也會反過來作用在頭骨上,如此巨大的力量會壓碎並不牢固的頭骨。
圖註:蛇的頭骨和下頜骨有著靈活的關節,因此才能夠吞下比自己大得多的食物,圖片來自網絡
圖註:霸王龍頭骨受力顯示,圖片來自網絡
今天具有強大咬合力的動物都具有僵硬的頭骨,比如鬣狗和鱷類動物。古生物學家使用系統發育包圍法(phylogenetic bracket)研究霸王龍的頭骨,發現霸王龍的頭骨其實非常堅固,不會像鳥類發生扭動。解剖學和工程學的分析也證明了這一點,霸王龍具有「堅硬」而且堅固的頭骨,能夠承受大嘴產生的超過4噸的巨大咬合力,如此巨大的力量足以咬穿獵物皮膚和肌肉,甚至咬碎骨頭!
圖註:配圖是一隻霸王龍咬碎了三角龍的腦袋,彩色部分是霸王龍頭部肌肉的受力。
霸王龍「蘇」與小鯊魚
霸王龍「蘇」是最著名的一具霸王龍化石,其早在2000年就開始在芝加哥菲爾德自然歷史博物館中展出。
圖註:在芝加哥菲爾德自然歷史博物館中展出的霸王龍「蘇」,圖片來自網絡
博物館的工作人員在清理包裹在「蘇」骨骼化石周圍的圍巖之後並沒有將這些沙土扔掉,而是保存了下來。志願者卡倫諾德奎斯特(Karen Nordquist)用電子顯微鏡觀察了這些看似無用的沙土,卻從中發現了一些外形奇特僅有1毫米大的「砂礫」。
經過仔細的研究,古生物學家確認這些奇特的「砂礫」其實是鯊魚的牙齒,於是將其命名為諾氏蜂齒鯊(Galagadon nordquistae),屬名來自日本Namco公司在1981年推出的遊戲「小蜜蜂」(Galaga)。
圖註:發現的鯊魚牙齒與遊戲《小蜜蜂》,圖片來自網絡
諾氏蜂齒鯊是一種非常小的鯊魚,體長只有0.3至0.5米,外形與今天的鬚鯊很像,是一種生活在白堊紀河流湖泊中的小型淡水鯊魚。諾氏蜂齒鯊很可能在「蘇」的屍體被衝入河流湖泊中後啃食了「蘇」的身體,並且被咯掉了很多的牙齒,牙齒最終與「蘇」的骨骼一起變成了化石並被古生物學家發現。
圖註:蜂齒鯊的復原圖,圖片來自網絡
除了上面列出的2019年中關於霸王龍的新研究和新發現,其他一些沒有全部列出,這些研究顯然能夠讓我們更加了解霸王龍。我們期待在2020年會有更多關於霸王龍的研究!
參考資料:
1.Casey M.Holliday,William Ruger Porter Kent ,A. Vliet,Lawrence M. Witmer,The Frontoparietal Fossa and Dorsotemporal Fenestra of Archosaurs and Their Significance for Interpretations of Vascular and Muscular Anatomy in Dinosaur
2.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)
3.Ian N. Cost, Kevin M. Middleton, Kaleb C. Sellers, Michael Scott Echols, Lawrence M. Witmer Julian L. Davis ,Casey M. Holliday, Palatal Biomechanics and Its Significance for Cranial Kinesis in Tyrannosaurus rex
4.Gates, Terry; Gorscak, Eric; Makovicky, Peter (21 January 2019). "New sharks and other chondrichthyans from the latest Maastrichtian (Late Cretaceous) of North America". Journal of Paleontology. doi:10.1017/jpa.2018.92. Retrieved 22 January 2019.
圖片 / 網絡(侵刪)
文字 / 江氏小盜龍(江泓)
排版 / 江氏小盜龍