恐龙的奥秘深入探讨了“恐怖的爬行动物”的神秘一面,以及让古生物学家夜不能寐的所有问题。
我们正处于 人类历史上最伟大的化石发掘浪潮之中。忘掉19世纪的“骨头战争”或20世纪初美国博物馆的兴起吧——如今的古生物学家发现恐龙的速度比以往任何时候都要快。平均而言,他们每两周就命名一种新的非鸟类恐龙物种。今年发现的一些新物种包括长颈草食恐龙Chucarosaurus、鸭嘴龙Malefica以及圆顶龙Platytholus。
尽管发现速度惊人,但我们要拼凑的古生物学历史中,仍然缺少大量恐龙。
如果恐龙的搜寻者如愿以偿,地球的地质应该像洋葱一样。专家们会一层层地研究堆叠完美的沉积岩,这些岩层包含了古代栖息地随时间推移留下的所有物种的完整记录。但科学家们一直未能获得如此幸运的发现。自19世纪以来,地质学家和古生物学家就认识到化石记录是不均匀且零散的,是由河流、海洋和沙丘覆盖的沙漠等环境中形成的沉积物组成的。大多数生物在被埋藏化石之前就已经被吃掉或腐烂了。
化石的形成需要恰到好处的条件。最理想的环境包括相对湿润的低地,河流、溪流和其他流动的水能够携带所需的沙子和淤泥来覆盖尸体。沉积物的覆盖层有助于防止待形成的化石被食腐动物啃食或被自然界破坏。随着沉积物变成石头,富含矿物质的水会渗入被包裹的身体,取代骨骼,有时甚至取代软组织,这一过程称为“全矿化”。反应的性质因情况而异,受从恐龙的大小到当地环境的一切因素影响。这解释了为什么我们发现一些史前生物是部分、杂乱的骨骼,而另一些则是羽毛保存完好的化石,骨骼一丝不乱。
归根结底,古生物学家只能接触到生命故事的极小一部分。即使是世界上最好的化石搜寻点,也远非完美。以加拿大阿尔伯塔省的恐龙省立公园(Dinosaur Provincial Park)为例,这里拥有壮观的晚白垩世地层,是发现奇特的带冠鸭嘴龙Lambeosaurus和牙齿锋利的暴龙Gorgosaurus等物种的热点地区。在2013年对该公园发现的化石进行的一项回顾中,古生物学家发现,体重超过130磅的恐龙通常能以约78%的完整度被发现,而体重低于130磅的恐龙通常只能以约7.6%的完整度被发现。(古生物学家通常可以根据专家们随着时间推移而编目的细微解剖特征,即使在如此有限的遗骸中也能区分物种。)显然,古代生态系统对小型标本更加严酷,掩盖了它们在繁盛时期数量之多。
化石记录也充斥着采样偏差。古生物学家在野外工作时,心中都有自己的搜寻目标,许多人热衷于研究大型动物(megafauna),因为它们更吸引公众的兴趣,挖掘起来也更不容易。一个多世纪前,当古生物学家开始勘探阿尔伯塔省7500万年前的岩石时,大型恐龙更容易找到。省内的博物馆以及纽约等遥远城市的博物馆都急需近乎完整的、引人注目的爬行动物来吸引游客。因此,2013年对恐龙省立公园的同一项评估发现,古生物学家平均花费33.6年才能发现并命名体重超过130磅的物种,而体重低于130磅的物种则需要65.9年,这并不奇怪。
这一模式也适用于其他产恐龙的岩层,例如著名的跨州希尔克里克组(Hell Creek Formation),它保存了北美西部恐龙时代的最后时光。尽管古生物学家在偶然发现小型恐龙的化石时也进行了命名,但专家们在过去十年左右才开始积极关注这些更小的爬行动物。
据估计,超过70%的可发现恐龙物种仍然隐藏在检测之外。
当然,我们能了解到任何恐龙的存在本身就是一件奇迹。每一具化石化的骨骼或足迹都克服了长久的困难,为我们讲述了我们永远无法直接体验到的生态系统。这些古代栖息地如何变化的细节,对于关于恐龙在6600万年前伟大的恐龙时代接近尾声时是繁荣还是挣扎的争论至关重要。
例如,古生物学家曾经想知道,为什么7500万年前的北美西部似乎比6600万年前(K/Pg灭绝事件导致它们大规模灭绝之前)有更多的恐龙物种漫游。一些专家认为,这些生物已经处于衰退之中。但当研究人员考察那900万年间史前栖息地的变化时,他们发现更利于保存化石的环境随着时间推移而减少。一个分割北美洲的温暖浅海从大陆退去,带走了那些将恐龙大量保存下来的湿润、沼泽般的低地。因此,6600万年前大陆上可能存在的恐龙物种比我们能知道的要多,这是一个由陆地本身的变化造成的巨大差距。
那么,这些失踪的动物会栖息在哪里?有充分的理由认为恐龙曾在古代山脉间爬行——但山脉是侵蚀的热点,而不是沉积的热点,所以那里没有保存恐龙尸体所需的沉积物堆积。侵蚀问题也适用于一些沙漠,比如现代拱门国家公园的沙漠。尽管将恐龙想象成在明亮的砂岩空地上漫步是很自然的,但这些地貌对于恐龙的埋葬和化石化来说太过干燥和破碎了。
此外,也完全有可能一些在记录良好的化石床中发现的“稀有”物种,是死后被自然元素搬运到那里的。想象一下,披着厚重盔甲的甲龙被冲到海里埋葬,或者生活在山丘中的长颈蜥脚类恐龙,它们的骨骼却被冲刷进洞穴系统后才被发现。化石床通常代表了生物保存下来的地方,而不一定是它们生活过的地方。
由于地球不是一个洋葱,化石记录的大部分仍然是不均匀且未被暴露的。尽管有些陈旧,2006年的一项估算表明,超过70%的可发现恐龙物种仍然隐藏在检测之外。
我们所了解的恐龙故事,大部分来自三叠纪、侏罗纪和白垩纪的后期。对于每个中生代时期的中期,即新的恐龙王朝形成以及它们所依赖的生态系统正在与其一同进化的时候,我们掌握的信息则少得多。当专家们发现这些动物时,他们就丰富了我们对恐龙历史上这些神秘时期的了解。例如,在2019年,古生物学家描述了来自阿根廷中侏罗世的Asfaltovenator,它长着锋利的牙齿。这个物种为像Allosaurus这样的世界上第一批真正巨大的食肉恐龙的崛起提供了一些背景。正是在这些中间章节,我们有望学到最多——学到最有可能改变和挑战我们对数百万年前世界的认知的恐龙。
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