張艷霞
2008年,山東諸城白堊紀(jì)恐龍化石發(fā)掘現(xiàn)場,研究者們屏息等待著。
隨著一塊“w”形恐龍骨骼化石完全露出地表,世界角龍的研究隨之邁進(jìn)一個(gè)新的里程——這塊化石,被中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員、古生物學(xué)家徐星認(rèn)定,是一種此前從未被發(fā)現(xiàn)過的大型角龍科的頸盾化石。
隨后,在這塊化石附近,又發(fā)現(xiàn)了一塊角龍的頭骨化石。經(jīng)研究,這兩塊化石同屬于一個(gè)角龍的個(gè)體。古生物專家將這一角龍的新種類命名為諸城中國角龍,時(shí)代為距今約7000萬年前的白堊紀(jì)晚期,接近于恐龍滅絕的時(shí)間。
“諸城中國角龍”,是我國發(fā)現(xiàn)的第一種角龍科恐龍,它的頭骨長度超過180厘米,寬度至少有105厘米。其鼻部長有一個(gè)30余厘米長的粗壯的角,在頭后緣長有十幾個(gè)彎曲的角。復(fù)原后的角龍頭骨全長可達(dá)2米,是迄今為止世界上發(fā)現(xiàn)的最大的角龍頭骨化石。
諸城中國角龍的發(fā)現(xiàn),具有重大的科學(xué)意義。為什么這么說?因?yàn)樵谥暗目铸堁芯恐邪l(fā)現(xiàn),北美地區(qū)盛產(chǎn)多種恐龍化石。從生物地理學(xué)研究的角度看,亞洲和北美地區(qū)在白堊紀(jì)晚期的聯(lián)系非常緊密,兩個(gè)大陸通過陸橋相連接,動物可以在兩塊大陸之間相互來往交流,因此兩地的恐龍動物群非常相似。
根據(jù)以往的研究,在北美地區(qū)發(fā)現(xiàn)的恐龍類群在亞洲都有發(fā)現(xiàn),但唯獨(dú)沒有發(fā)現(xiàn)這種“大個(gè)子”的角龍科成員——難道這種大型角龍不會像其他恐龍那樣來往于兩個(gè)大陸?還是這種大型角龍對生存環(huán)境要求比其他恐龍要苛刻呢?角龍的地理分布問題,一直令科學(xué)家們十分困惑,諸城中國角龍的發(fā)現(xiàn),正好為這一問題提供了解答。
角龍通常有兩個(gè)亞群,一種是尖角龍,另一種是開角龍。開角龍與尖角龍最明顯的差異,在于頭盾與角的形狀。與開角龍相比,尖角龍的鼻角較長、額角較短。諸城中國角龍有發(fā)育良好的鼻角,因此屬于尖角龍。
在諸城中國角龍化石發(fā)現(xiàn)之前,古生物學(xué)界普遍認(rèn)為尖角龍個(gè)體較小,開角龍才是角龍科的大型恐龍。此前的研究,通常認(rèn)為尖角龍?bào)w型較小,一般長約1~2米;而開角龍?bào)w型較大,比如最著名的三角龍就屬于開角龍。三角龍全長大約有8~9米。而如果根據(jù)頭骨及頸盾化石的比例來進(jìn)行復(fù)原,諸城中國角龍的體長能達(dá)到6~7米。
因此,諸城中國角龍的發(fā)現(xiàn),顛覆了認(rèn)為尖角龍個(gè)體小的傳統(tǒng)觀點(diǎn),模糊了角龍科兩個(gè)亞群之間的界線。古生物學(xué)家徐星認(rèn)為,諸城中國角龍是已知最大的尖角龍類之一,大小更接近開角龍類,它的發(fā)現(xiàn),縮小了這兩類角龍的體型差別。除此之外,諸城中國角龍還有其他一些特征更接近開角龍類,比如頭后緣平滑。更有趣的是,它還具有一些見于小型的相對原始角龍類的特征。
諸城中國角龍的發(fā)現(xiàn),動搖了角龍科恐龍分類學(xué)和演化關(guān)系,對研究白堊紀(jì)恐龍遷徙的規(guī)律以及非角龍科恐龍到角龍科恐龍的形態(tài)轉(zhuǎn)變,具有十分重要的科考價(jià)值。
在距今約7000萬年前的白堊紀(jì)晚期,諸城中國角龍艱難地生存著。作為一種植食性恐龍,它們主要以棕櫚科或蘇鐵為食,這些都是很難咀嚼的植物。面對如此粗糙、難以下口的纖維植物,諸城中國角龍必須擁有強(qiáng)大的咀嚼能力,才能在嚴(yán)酷的自然環(huán)境中生存下來。
因此,諸城中國角龍可以說是白堊紀(jì)時(shí)期的“咀嚼行家”。那么,它強(qiáng)大的咀嚼能力來自何處呢?
研究發(fā)現(xiàn),諸城中國角龍?jiān)谶M(jìn)食上是十分獨(dú)特的。它有一個(gè)又大又重的頭骨,頭骨的后部延伸,在脖子的位置翻起,形成寬大的頸盾——諸城中國角龍給自己“戴上”這樣沉重的“帽子”,這不是自找麻煩嗎?
實(shí)際上,自然界中一種生物演化出某個(gè)器官,一定有它的用途,諸城中國角龍的頸盾也不例外。頸盾的上面附著有連接下頜的肌肉組織,當(dāng)其進(jìn)食時(shí),諸城中國角龍就利用沉重的頸盾與下頜配合,由于頸盾的重力作用可以使咀嚼的力量大增,從而輕易咬斷、咀嚼難啃的食物。
諸城中國角龍還有特化的咀嚼構(gòu)造,其口部已經(jīng)演化為堅(jiān)硬的喙,有點(diǎn)類似今天鳥的嘴。這種特殊構(gòu)造的嘴,能高效地切割堅(jiān)硬的植物莖。諸城中國角龍的牙齒也是舊的磨掉,就長出新牙來代替,這點(diǎn)有些像鴨嘴龍。但不同的是,諸城中國角龍的牙不像鴨嘴龍類那樣具有碾壓、磨碎植物的作用,它的牙齒主要是用來切斷植物。
雖然諸城中國角龍是吃植物的,從來不惹事,但是白堊紀(jì)晚期的諸城并不是風(fēng)平浪靜的世外桃源。在諸城中國角龍化石發(fā)現(xiàn)地附近,人們還發(fā)現(xiàn)了一種大型肉食性的恐龍骨骼化石——巨型諸城暴龍的牙齒化石。白堊紀(jì)晚期,食肉動物已經(jīng)進(jìn)化成“碎肉機(jī)器”,它們有鋒利的大牙齒及強(qiáng)大的咬合力,很容易將獵物撕碎。
在長期的進(jìn)化過程中,面對肉食性恐龍的攻擊,植食性恐龍逐漸學(xué)會適應(yīng)這殘酷的競爭,身上演化出一些特殊的“裝備”來保護(hù)自己。那么,在危機(jī)四伏的白堊紀(jì)晚期,諸城中國角龍都進(jìn)化出了哪些身體結(jié)構(gòu)來保護(hù)自己?它賴以生存的秘密武器又是什么?
諸城中國角龍的頭部,有著一個(gè)完美的保護(hù)裝置——頸盾。它是由頭骨后部骨骼向后延伸擴(kuò)大而形成的帶孔骨板,這種頸盾要比人類頭骨厚六倍,頸盾分為好幾層,像一個(gè)復(fù)合裝甲,表層是像指甲一樣的角質(zhì)層,幾乎無法咬透。這樣的結(jié)構(gòu),能很好的保護(hù)身上最為脆弱的地方——脖子。諸城中國角龍頸部形成的這個(gè)幾乎無法攻破的盾牌,使它能抵擋肉食性恐龍利齒的攻擊。
其實(shí),頸盾除了用來自我保護(hù)、抵御外敵和幫助咀嚼進(jìn)食之外,還起到了一個(gè)“空調(diào)”的作用,是遠(yuǎn)古時(shí)代諸城中國角龍身上的一個(gè)天然溫度調(diào)節(jié)器。
頸盾高度脈管化,特別是在靠近邊緣部位,由密度大的空洞和一些小的空洞交互在一起,共同組成了頸盾的內(nèi)部管道結(jié)構(gòu)。比較細(xì)的孔隙曾是毛細(xì)血管集中的部位,說明在恐龍生存時(shí)期曾經(jīng)有大量的血管分布,當(dāng)血液從骨骼上的槽溝和管道流經(jīng)頸盾時(shí),利用它巨大的表面積便能調(diào)節(jié)冷熱。
因此,諸城中國角龍可以用頭上的頸盾來進(jìn)行體溫調(diào)節(jié),當(dāng)需要吸熱的時(shí)候,便適度地調(diào)節(jié)好頸盾的角度,使吸熱面積達(dá)到最大;當(dāng)體內(nèi)需散熱時(shí),頸盾便直立,減少熱量的吸入。
諸城中國角龍不只是防御方面的行家,若被逼急了,它也會主動進(jìn)攻。
諸城中國角龍的身體構(gòu)造在進(jìn)攻方面同樣具有一些優(yōu)勢。根據(jù)專家研究,諸城中國角龍鼻部的長角完整時(shí)可達(dá)1米,攻擊范圍很大。這種長角的組成成分讓現(xiàn)代的生物相形見絀——牛、羊、羚羊等動物的角都是由角蛋白組成的,沒有骨骼,但是諸城中國角龍的角卻是從顱骨里面生長出來的骨骼,角的根部很寬,能夠承受住十幾噸的重量,足以劈開一堵墻。
與此同時(shí),諸城中國角龍的脖子能360度轉(zhuǎn)動,這使它的頭部能夠朝任何方向活動,能在一瞬間把頭轉(zhuǎn)向身體和脖子之間,有很強(qiáng)的靈活性。此外,諸城中國角龍的前后肢幾乎等長,前肢特別強(qiáng)壯,以支撐沉重的頭部。
諸城中國角龍的高度雖然只有暴龍的一半,但是它們重量相同,差別在于重量所分配的部位,諸城中國角龍擁有和犀牛一樣筆直的后腿,以及和蜥蜴一樣的八字前腿,這種結(jié)構(gòu)把重心推向了身體最重要的部位,也就是它重達(dá)幾百公斤的頭部。當(dāng)它全力以赴地發(fā)動攻擊時(shí),沉重的頭部就會具有強(qiáng)大的力量。
在被激怒的情況下,諸城中國角龍會給對方致命一擊,快速地以大體重和長角沖向?qū)Ψ剑灰幌戮湍軌虼檀┍埖男呐K,致其于死地。面對這樣的攻擊力,試問哪個(gè)動物敢正面與其交鋒?因此,暴龍?jiān)诠羲鼈儠r(shí)也會擔(dān)心自己的安全,常常采取尾隨、突襲的策略,而不敢進(jìn)行正面攻擊。這也許就是諸城中國角龍與巨型諸城暴龍能夠長時(shí)期生活在同一片藍(lán)天下的原因吧。
作為角龍家族中的最后一批子孫,諸城中國角龍雖然擁有生存優(yōu)勢,但由于種種原因,它們還是在白堊紀(jì)末期走向了滅絕。在它之后,又出現(xiàn)了很多新的物種,包括我們?nèi)祟悺;蛟S,生命世界的絢麗多彩正是由這樣的推舊出新形成的。(責(zé)任編輯/任玉梅)