看着一只鸟用它弯曲的腿在空中起飞，就像穿越进化时钟，看到一只兽脚类恐龙。许多古生物学家认为，包括棘龙、霸王龙和迅猛龙在内的兽脚类恐龙，进化成了我们今天在地球上看到的鸟类。这将使它们成为 6600 万年前那场灾难性灭绝中唯一幸存的恐龙后代。
与鸟类一样，兽脚类恐龙也会产卵，科学家们正在通过研究这些带有硬壳的遗骸来填补进化上的空白。一项于 4 月 3 日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究，检查了一种被称为恐爪龙的奇特兽脚类恐龙卵的碳酸钙残留物，并发现这些恐龙将四到六个卵产在公共巢穴中。
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恐爪龙是一种身长超过六英尺的食肉恐龙，生活在约 7500 万年前的北美。它有一些类似鸟类的特征，特别是轻而中空的骨骼、两条腿和发育完全的羽毛翅膀。然而，这种恐龙相对较大的体型使其无法飞行，但它可能跑得非常快，并用强壮的爪子捕捉猎物。
恐爪龙雌性产的卵在形状上比圆形的爬行动物蛋更像现代鸟类产下的不对称蛋。它们的卵呈蓝绿色，与其他兽脚类恐龙的蛋一样，并被发现半埋在地下。参与这项研究的国际科学家团队认为，雌性恐爪龙会坐着孵化它们。
为了解更多信息，该团队检查了一些保存完好的恐爪龙蛋壳中残留的碳酸钙。他们使用了一种于 2019 年开发的称为“双团簇同位素热力学”的方法。
通过这项技术，他们能够测量氧和碳的较重同位素在碳酸盐矿物中团簇的程度。同位素团簇是温度依赖性的，团簇的普遍性帮助该团队确定了碳酸盐结晶的温度。蛋壳可能是在 107 华氏度（约 41.7 摄氏度）的温度下产生的，然后降至 86 华氏度（约 30 摄氏度），这与现代鸟类非常相似。
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然后，该团队将爬行动物蛋壳（短吻鳄、鳄鱼和多种龟类）的同位素组成与现代鸟类（鸡、麻雀、鹪鹩、鸸鹋、几维鸟、食火鸡和鸵鸟）的同位素组成进行了比较，以确定恐爪龙更接近鸟类还是爬行动物。结果显示了两种不同的同位素模式。爬行动物蛋壳的同位素组成与周围环境的温度相匹配，因为它们是冷血动物，产蛋速度较慢。鸟类在同位素组成中留下可识别的非热量特征，这是快速形成蛋壳的证据。
“我们认为这种非常高的产蛋率与鸟类不像爬行动物那样只有一个卵巢有关。因为它们一次只能生产一个蛋，所以鸟类必须更快地生产，”作者、来自德国法兰克福歌德大学的地球化学家 Mattia Tagliavento 在一份声明中说。
该团队将这些结果与恐爪龙蛋壳的残留物进行了比较，但没有检测到典型的鸟类同位素组成。据 Tagliavento 称，“这表明恐爪龙产蛋的方式比现代爬行动物更相似，并且这意味着它的生殖系统仍然由两个卵巢组成。”
最后一步，研究人员将他们的结果与关于体型和蛋壳重量的现有知识相结合，并确定恐爪龙每个繁殖期只产四到六个蛋。他们发现这一观察结果尤为值得注意，因为恐爪龙的巢穴通常很大，有高达 24 个蛋，所以该团队认为这意味着它们将卵产在了公共巢穴中。这种公共巢穴产卵行为在今天的鸵鸟身上也能看到。
“最初，我们开发双团簇同位素方法是为了准确地重建过去地质时代的地球表面温度，”研究合著者、地球化学家和新热力学方法开发者 Jens Fiebig 在一份声明中说。“这项研究表明，我们的方法不仅限于温度重建，它还提供了研究碳酸钙生物矿化在地球历史中如何进化的机会。”
