恐龙改当"素食主义者"? 环境变化导致饮食改变

2010-12-26 12:57 来源: 新京报
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被摆成奔袭猎物状的迅猛龙骨骼装架模型

  顾名思义,恐龙都是些磨牙吮血,杀人如麻的大怪兽。尤其是其中两足行走的兽脚类恐龙,更是包含了暴龙这样的暴力分子。不过,最近的一项研究指出,其实大部分恐龙都是“吃素”的。尽管人们一直把兽脚类恐龙称为“掠食者”,但暴龙的大部分亲戚们都比人们之前想象的更温和。它们在漫长的演化中变成了素食者,这可能可以解释为什么它们中的一些成员会演变成鸟类。

  兽脚亚龙分类充满争议

  虚骨龙类是一类小型恐龙,被认为是恐龙家族中最成功、最多元的种类,这些小型恐龙属于兽脚亚目。很多年来,科学家一直认为虚骨龙中的大部分都是小型的掠食类恐龙。它们四肢纤长,长着锋利的三指脚爪,大多带有羽毛,十分聪明。科学家普遍认为我们今天的鸟类就来自于虚骨龙类。而大名鼎鼎的暴龙就是这些恐龙的近亲。人们也一直将这样的恐龙视为掠食性恐龙的代表。

  19世纪,英国科学家最先开始尝试对兽脚亚目恐龙进行分类。最先出来的类别是肉食龙,其体态巨大,双足带大型骨骼,其中包括了异特龙和巨齿龙。其次是1914年,德国考古学家休尼(Friedrich Huene)最先定义了虚骨龙这个词,用来称呼那些纤细的双足兽脚类恐龙。休尼本人后来又认为,暴龙属于虚骨龙,而非肉食龙。此后,关于兽脚亚目恐龙的分类和演化过程的问题就始终充满了争议。

  这个分类争议目前得到了最新的挑战。一份新的对兽脚亚目恐龙,特别是其中虚骨龙化石的研究表明,这个数量庞大的家族并非全是肉食者,其中很多恐龙演化成了杂食性恐龙,甚至有不少完全是“素食主义者”。

  这项研究由芝加哥菲尔德博物馆(Field Muserum)的两位古生物学家进行,发表在近期的美国科学期刊《国家科学院院刊》上。研究显示,虚骨龙类成员们的菜单远比人们想象得要复杂。

  从胃和粪便里寻找证据

  最近一段时间,中国、欧洲和美洲等地陆续发现了很多新的兽脚类恐龙化石。两位古生物学家走访了世界各地,对90种兽脚亚目恐龙进行研究。

  很多古生物学家认为,现代的鸟类都来自于虚骨龙类。它们都有无齿喙部,却会吃各种不同的食物。而研究恐龙吃什么或许可以提供一些新的线索。不过,这个领域的研究有些困难,因为化石证据很少,最直接的骨骼化石证据是牙齿,比如暴龙的下颚强健,牙齿锋利,是超级掠食者的特征,而三角龙则牙齿排列成齿系,这样的牙齿显然是用来磨碎植物的。

  按照以往对兽脚亚目恐龙的认识,这些掠食性恐龙也应该有锋利的食肉牙齿,但是证据显示,很多恐龙的牙齿变得似乎更适合吃草了,锋利的吃肉牙消失了,取而代之的是钉状、针状或叶状的牙齿,有的甚至连牙齿都没有了,但却出现了类似于喙的东西。这就使得对这些恐龙的食物判断出现了挑战。可以猜测,至少有些虚骨龙已经开始吃植物了。

  科学家于是转向动物骨骼化石之外的证据来追溯到这些恐龙的食谱,研究者们对这些恐龙的胃部化石和胃部食物化石、齿痕和粪便的化石进行研究和比较,寻找其中和食草有关的踪迹。他们发现,很多恐龙的腹中,都存在着大量植物的证据。这90种供研究的兽脚亚目恐龙中,有44种恐龙都带着食草动物的特征。这几乎占到所有研究对象的一半左右。它们几乎都是虚骨龙,大都有长颈,树叶状牙齿及带角喙部等特征,显示它们是“素食主义者”。

  环境变化导致饮食改变

  研究者们认为,恐龙的祖先都是肉食者,但在其演化过程中很早就开始往吃素的方向发展。在漫长的演化过程中,肉在这些恐龙的菜谱上逐渐消失,各种植物和杂食则出现了。“大部分的兽脚亚目恐龙很明显适应了掠食的生活方式,但在向鸟类演化的过程中,在某个阶段里,这些掠食性恐龙变得温和起来了。”研究科学家之一詹诺(Lindsay Zanno)说,“尽管我们还是称兽脚亚目恐龙为掠食性恐龙,但其实这个历史印象已经过时了。”

  按照目前的研究,虚骨龙几乎大多数都是吃素的。原先作为虚骨龙类代表的,象征残暴和贪婪的暴龙、迅猛龙,反而成了这个类群当中的异数。暴龙或迅猛龙出现在白垩纪晚期。研究者认为,其祖先也曾经有段时间吃素,但随着演化,这些“异类”又变回到大口吃肉的状态。

  研究者认为,恐龙向素食的演化可能与环境变化有关,在几百万年的时间中,地球上的植被和动物群及地貌发生了变化。大陆板块开始分离,打破了原来的生态圈,各种动物开始迁移,分散到新的领域。随着这种改变,这些恐龙的牙齿也开始发生变化,往喙的方向演变。它们慢慢放弃了暴力的掠食,开始寻找更多元的食物,采用更温和的进食方式。

  虚骨龙中的一些最终变成现代的鸟类,它们如何能够飞翔,怎么会生活在树上的呢?这份研究可以为之提供新的视角。“我们可以去想,是否这些都会和食草有关。”詹诺说。同样,这些恐龙向素食的演化也许也可以帮助科学家了解为何这类恐龙比其他种类的恐龙更为昌盛,出现了非常多元的繁荣景象。这可能正是因为这些恐龙的进食变得多元化了,可以吃更多不同的植物,它们才在今后的岁月中没有太大的竞争压力从而幸存下来。