在约2亿年前的侏罗纪早期,在许多生态系统中,唯一的大型食草动物是被称为蜥脚形亚目的长颈恐龙。这些爬行动物是巨型蜥脚类恐龙的先驱,而蜥脚类恐龙则包括腕龙和迷惑龙。
位于巴塔哥尼亚南部一处数量众多的繁殖地,暗示了早期蜥脚形亚目恐龙如此成功的一个原因:它们懂得抱团。科学家在分析了一种名为穆萨龙(Mussaurus patagonicus)的恐龙的卵以及幼年和成年恐龙的骨骼遗骸时,发现这些化石按年龄分层堆积,表明这些恐龙以群体方式抚养后代。
据该团队10月21日在《科学报告》(Scientific Reports)上报道,这个拥有1.93亿年历史的遗址代表了恐龙群居的最早证据。
“人们早就知道,更先进的恐龙,那些生活在侏罗纪晚期和白垩纪的恐龙,尤其是大型蜥脚类恐龙……会成群迁徙和生活,”该研究的合著者、麻省理工学院的地质年代学家贾汉达尔·拉梅扎尼(Jahandar Ramezani)说。“但一直以来的问题是,这种行为是什么时候开始的?”
他及其同事研究的这个物种最初于20世纪70年代在阿根廷的拉古纳科拉拉达组(Laguna Colorada Formation)被发现。近年来,该团队已从该遗址发掘出数十具不同年龄段的穆萨龙标本。这些幼年恐龙在成年之前似乎是四足行走的。最大的成年标本估计体重可达1504.8公斤(约1.7吨)。
研究人员总共检查了约1平方公里(约0.39平方英里)区域内的100多个蛋和80具穆萨龙骨骼。该团队使用X射线成像技术探查蛋的内部,以确认胚胎身份。为了确定幼年恐龙的年龄,研究人员在显微镜下数了骨骼切片中可见的年轮。
拉梅扎尼说,化石被发现紧密地聚集在红褐色粉砂岩区域的三个层位中,这里似乎曾是一个共同的繁殖地。他和他的同事们注意到,许多化石按年龄分组,包括一些拥有8到30个蛋的巢穴,一群大小相同的11只幼龙,它们似乎是同时死亡并被埋葬在一起的,以及单独或成对出现的成年恐龙。
拉梅扎尼说:“这种年龄分层是关键;它告诉我们,这不像一个简单的家庭结构,父母和幼崽在一起。”“这些是许多恐龙组成的群体,它们基本上是一起照顾幼崽和蛋。”
他表示,在化石之间发现的沉积物表明,该遗址曾位于一个短暂的湖泊附近。研究人员推测,这些恐龙可能是在一场长期干旱后死亡,然后被风吹的尘土迅速掩埋。
这些尘土中还混有一些火山灰,其中含有微小的锆石晶体。这些晶体含有高浓度的铀,铀会随着时间衰变成铅。通过分析晶体中这两种元素的含量,拉梅扎尼和他的团队能够计算出恐龙被埋葬的沉积物的年代。他们发现该遗址有1.93亿年的历史,将恐龙群居行为的最早记录至少推早了4000万年。
然而,拉梅扎尼说,很可能在穆萨龙出现之前,恐龙就已经开始成群聚集,以共同觅食和照顾幼崽。这种策略可能使蜥脚形亚目恐龙以及可能的其他早期恐龙得以繁衍,并最终主宰古代生态系统。
事实上,古生物学家已经在中国的南非发现了其他早期蜥脚形亚目恐龙的巢穴群落,它们的生活年代似乎与此相近。
拉梅扎尼说:“他们根据岩石有一些关于大致年代的想法,但没有确切的年代。”“我们肯定需要更多信息,更好的(年代)估计,才能将这些零散的线索拼凑起来,完成对这种社会行为的描绘。”