罕见化石揭示一头恐龙的最后一餐

撰文:MICHAEL GRESHKO
 
罕见化石揭示一头恐龙的最后一餐
1.2亿多年前,在如今的中国东北地区,一头名为小盗龙的有羽恐龙在死亡前不久,从头开始整吞了一只蜥蜴。由此形成的化石提供了小盗龙进食蜥蜴的第一个直接证据,还揭示了一种新的古代爬行动物。
绘图:DOYLE TRANKINA
 
  在印度教的吠陀神话中,因陀罗神曾与一条龙战斗,后被其整吞。现在,科学家们在化石记录中发现了一个惊人的相似故事:一种新发现的蜥蜴葬身于一头恐龙的肚子里。
 
  这只不幸的爬行动物发现于一头名为小盗龙的有羽恐龙的腹部,被命名为王氏因陀罗蜥,是为了向神秘的吠陀神话致敬。这头四翼恐龙的化石发掘于1.3亿年前的热河生物群。热河生物群是一个白垩纪的化石宝库,位于现在的中国东北地区。
 
  新发现发表于近日的《当代生物学》杂志上,是迄今为止发现的第四件胃中保存食物的小盗龙标本,不过这是研究者首次发现小盗龙以蜥蜴为食的证据。之前的化石曾表明小盗龙捕食小型哺乳动物、鱼类或鸟类。新的化石标本还表明,与今天的一些捕食性鸟类一样,小盗龙喜欢整吞蜥蜴,并且从头部开始吞食。
 
罕见化石揭示一头恐龙的最后一餐
这块有羽恐龙——小盗龙的化石把它的最后一餐也保存了下来:一只蜥蜴,它似乎从头开始将这只蜥蜴整吞了进去。
摄影:XUWEI YIN
 
  这只小恐龙“似乎是一个机会主义掠食者,捕食任何适合其嘴巴能容纳的东西,”古生物学者、阿尔伯塔大学的博士后研究员Scott Persons说,他没有参与这项新研究。
 
  如今,这块化石和其中的最后一餐已经被确认,因此该标本有助于研究者重建古热河的食物链。作为研究的一部分,中国古脊椎动物与古人类研究所的古生物学家、新研究的主要作者Jingmai O’connor和同事们对当时的食物链进行了迄今为止最为详细的研究。
 
  在这个错综复杂的食物网中,至少有六种植物构成了食物链的基础,其种子则为当地的食草动物提供食物。蜥蜴和恐龙都以湖泊生态系统中丰富的鱼类为食,小型哺乳动物同时扮演着捕食者和猎物的角色。2.4米长的食肉动物中华丽羽龙似乎是顶级掠食者,而小盗龙则位于食物链的中间位置,尽其所能地寻找猎物。
 
  热河生物群“是我们所拥有的关于恐龙以什么为食的最好记录,”Persons说。
 
大快朵颐
 
  这块小盗龙化石发现于2003年之前,多年来一直无人知晓它的秘密。中国一家国有金矿公司的前负责人郑晓廷从当地一位农民手中买下了这块化石,后来化石被送到他本人创办的天宇博物馆收藏。博物馆的化石收藏多达数千件,仔细探索这些收藏品非常耗费精力。
 
  “这时候,我们已经浏览了所有收藏品。但问题是,当你只有5个小时来观察3000个标本时,你不可能仔细检查所有细节,” O’Connor说。“我以前见过那个标本,但没注意恐龙胃里的东西,其实它们非常明显。”
 
罕见化石揭示一头恐龙的最后一餐
图中的化石是古老的王氏因陀罗蜥,是以吠陀神话中的因陀罗和中国古生物学家、中国古动物馆馆长王原的名字命名的。
摄影:XUWEI YIN
 
  一旦研究小组看到这只蜥蜴,他们就能确认其种属,因为它的骨头保存得非常好。这种特殊的保存方式引发了研究者对恐龙(包括鸟类)是如何进化以消化食物的思考。
 
  为了给飞行提供动力,现代鸟类进化出了一套非常高效、独特的消化系统。它们不是用牙齿咀嚼食物,而是把食物整吞到扩张的食道内。许多鸟类的食道形成了一种叫做嗉囊的囊状物。之后,食物会先后通过两个胃的消化。第一个胃分泌消化酶,用化学方式分解食物。第二个胃是一种叫做“砂囊”的大肌肉,可借助小石块研磨食物。
 
  一些捕食性鸟类,如猫头鹰,还有一个额外的消化步骤,吐出未消化的骨头、羽毛和毛发。这种行为似乎可以追溯到很久以前:研究者对6块1.6亿年前的化石进行分析后发现,现代鸟类的古老近亲、有羽恐龙近鸟龙似乎也会吐出骨头块。
 
  “我喜欢想象一头小近鸟龙栖息在树上,吐出一团早期哺乳动物的皮毛的画面,”Persons说。
 
吐出食茧
 
  一些古生物学家将近鸟龙的证据解释为,形成食茧是鸟类在学会飞行的过程中必要的适应。这种观点认为,一些飞鸟通过吐出骨头和羽毛,来减轻不必要的重量。
 
  不过,小盗龙的羽毛似乎表明它可以靠自己的力量飞行。从更完整的王氏因陀罗蜥和小盗龙的其它食物来看,并不是所有会飞的恐龙都会吐出食茧。在四个胃部保存了食物化石的小盗龙标本中,所有猎物似乎都是完整的,而不是乱七八糟的骨头碎片。
 
  虽然小盗龙的样本很小,但O’Connor和其同事们认为,小盗龙将食物放入胃中保存的时间比近鸟龙和现代鸟类要长,最终它们会像霸王龙等其他恐龙一样把骨头通过粪便排出。
 
  考虑到研究者认为小盗龙和近鸟龙的亲缘关系非常密切,这种差异可能令人惊讶。或许近鸟龙吐出的食茧表明,其种系比小盗龙所属的驰龙更接近现代鸟类的祖先。
 
  不过,正如O’Connor所指出的那样,吐出食茧的适应性特征也可能不止一次进化。毕竟,吐出不消化的食物残渣并不是鸟类独有的现象,从鳄鱼到抹香鲸等许多生物也会这么做。就像羽毛等其他特征一样,也许鸟类目前所有的独特消化道在进化上并没有那么独特。
 
  “你不能指出一个变化、一个进化点,就断言这是鸟类存活下来的原因,”O’Connor说。现代鸟类的祖先“在白垩纪末期的物种大灭绝中幸存下来,可能是因为它们是唯一一个进化了无数次的物种……它们拥有了所有的进化特征。”

(译者:流浪狗)
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