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棘龙到底长什么样?

它有鳄鱼的下颚、熊的爪和水鸟的蹼足。但是——棘龙到底长什么样?

在恐龙进化史上,最大的谜团之一是:为什么水生恐龙如此罕见?虽然我们知道鱼龙、蛇颈龙和沧龙都生活在水中,但根据它们在进化树上的位置,严格说来都不属于恐龙,只能算恐龙的近亲。因此水生恐龙为什么如此罕见,是古生物学家一直想弄清楚的一个问题。

2014年,根据最新出土的化石,一种叫棘龙的恐龙引起古生物学家的注意。这种动物具有类似现代滨鸟的蹼足,脚趾长而扁平。科学家推测,这种恐龙恐怕生活在水中。如果真是这样,那就可以通过对棘龙的研究,了解生活在水中的恐龙的一些情况。

在过去几年里,古生物学家一直在拼凑、想象曾经统治地球的一种凶猛动物——棘龙的模样。而拼凑出的棘龙形象,似乎超出常理:看看棘龙的颚,你可能会断定它像鳄鱼;检查它巨大的爪子,它像一头熊;它宽而平的脚趾骨又像一只水鸟。一种具有如此明显相互冲突特征的动物,是怎么生活的呢?它究竟是陆生的还是水生的?对此科学家进行了仔细的研究。

棘龙不适合陆上生活

棘龙是一种大型兽脚类肉食恐龙,其中的亚种埃及棘龙是目前已知最大的食肉恐龙,体长12到20米,臀高2.7至4米,体重4到26吨。棘龙生活于白垩纪时期的北非,距今约为11400万到6500万年前。

棘龙属于大约出现于1.5亿年前的一个叫棘龙科的恐龙家族。这些动物有鳄鱼般的颚和牙齿,像鳄鱼一样,它们可能吃鱼。棘龙类是唯一已知的食用鱼类的大型水生恐龙。

巨大的颚是鳄鱼猎食唯一使用的工具。与鳄鱼相比,棘龙的颚咬合力较差,但它除了颚,还有强壮的爪子,爪子至少30厘米长。不过有人指出,爪子相对它的身体还是太短了点,所以在陆上捕猎时棘龙看不到自己的爪子——这使得抓捕猎物时瞄得不太准。也有人猜测爪子也许是用来挖藏在洞中的猎物的。

由于棘龙的躯干很长,臀部不发达,后腿很短。加上它的脚像滨鸟的蹼足,这些都不是在陆地上追逐猎物的恐龙的特征,因此,科学家推测棘龙是生活在水中的。

棘龙是笨拙的游泳者

但是,如果你以为棘龙能在水中优哉游哉地生活,那也同样错了。

棘龙最与众不同的特征是背上的棘。棘是对椎骨的延伸,在目前出土的化石中,最长的一根棘达1.65米长。在活的棘龙身上,棘上很可能覆盖着皮肤或脂肪,形成半月形类似帆的结构,被称为“帆状物”。

帆状物可能有着多种用途。一种用途是调节体温。如果帆状物含有丰富的血管,棘龙就可以利用其巨大的表面积来吸收热量。当然,该结构也可能用于散热。大型动物由于其体表面积与总体积之比相对较小,在高温度下散热成了一个大问题。棘龙背上的帆状物撑开来,可以大大地增加体表面积,从而提高散热效率。如果凉风吹来,散热效率还会更高。帆状物的另一种用途是用于求爱,吸引异性,类似于孔雀的尾巴;或许还有威胁对手,展示自己地位的功能。这些帆状物可能还具有鲜明耀眼的颜色。

但是,帆状物对于棘龙的水上生活却是一个巨大的累赘。因为要撑起这面“帆”,棘骨加上皮肤和肌肉,是一个不小的重量,导致重心上移。造成的一个后果是,游泳时很容易翻倒。这极大地限制了棘龙的游泳本领。为了防止在水中倾覆,棘龙得用后腿不停地划水。此外,还有研究表明,棘龙无法潜水。

所以,从各方面来看,棘龙都是相当笨拙的游泳者。

水生恐龙为何如此罕见?

即使棘龙是一个业余的游泳者,但其坚实的腿骨和水鸟般的脚表明,它花了大量的时间在水边活动。现在一般认为,棘龙主要在浅水中生活。有的研究者认为,棘龙像鲸的祖先——古代的四足鲸一样,正处于动物从陆生到水生的早期过渡阶段。

但四足鲸后来进化成了完全水生的现代鲸鱼,而棘龙却没有进化成一种完全水生的恐龙。这一谜团至今仍让古生物学家大感困惑。

最近有人提出一个假说:包括棘龙在内的所有恐龙的腿都垂直于躯干,类似现代的四足动物。具有这种身体构造的动物,例如马,在游泳时必须起伏身子来向前推进。棘龙游泳时,大致也会这么做。但是从解剖学上看,棘龙的尾巴只能左右摆动。这与垂直起伏的躯干相结合,在游泳时是非常低效的。棘龙要想完全适应水生,必须先进化失去尾巴;但是尾巴对它来说又非常重要,似乎是丢不得的,一旦失去尾巴,它在水中身体就会失去平衡。这个矛盾使得它不能进一步进化成完全水生的恐龙。

目前古生物学家发现的恐龙化石中,只有棘龙最有可能是水生恐龙。现在如果连最有希望进化成水生恐龙的棘龙都不了了之,那就可以解释水生恐龙为何如此罕见了。

不过,有人怀疑这个解释也许还不够全面,造成没有进化成水生恐龙这一状况的,可能还有更多原因。

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