恐龙悬念的最新解密
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对恐龙的描述始见于19世纪中期，当时人们把它们描绘成翻江倒海的海怪或大腹便便的猪形爬虫。现在，我们了解得更多一些了，这是因为古生物学家正在挖掘出数量惊人的恐龙化石。芝加哥大学的古生物学家保罗·塞雷诺说：“每年都有六七种新的恐龙被归类。”
虽然我们了解得更多，但恐龙仍然非常神秘。史密森学会的汉斯·迪特尔·休斯说：“我们对恐龙的无知程度令人惭愧。很多重要问题仍然没有得到真正解答。”
之一：恐龙为何能称霸地球？
恐龙并不是第一种在陆地行走的脊椎动物。如果你能拜访三叠纪时期的地球，你会遇到今天蜥蜴、海龟和鳄鱼的祖先。人类的始祖———类似爬虫的哺乳动物———也随处可见。
科学家曾经认为，即使是最初期的恐龙，与其他动物相比也具有与生俱来的优势。塞雷诺说：“我们想要寻找进化的逻辑———恐龙的成功必然有其原因。”但这种理论随着新物种的发现而日益受到质疑。现在我们知道，尽管最早的恐龙出现在约2.3亿年前，但它们在之后的三叠纪时期里一直数量稀少。塞雷诺提出了一个显而易见的问题：恐龙成为主要物种为何花了这么长时间？
可能的答案是，发生在2.1亿年前的一次大灭绝消灭了恐龙的竞争对手。科学家对导致这次大灭绝的原因还没有定论，有人说是火山爆发所致，有人认为是另一次小行星撞击的结果。
哥伦比亚大学的古生物学家保罗·奥尔森研究了美国东部和加拿大地区在三叠纪末期陆地动物的10 000余个足迹。他们发现，就在三叠纪末期，很多非恐龙的足迹突然消失了，恐龙足迹变得普遍起来。随着恐龙足迹越来越多，恐龙的身体也越来越庞大，有的甚至增加了一倍。
之二：食草恐龙为何那么庞大？
有些脊椎动物（例如鸟）和哺乳动物，在幼年时长得很快，成年后就不再长大了。然而鳄鱼和很多其他的爬行动物没有这种初期的爆发力，相反它们的身体在整个生命过程中都缓慢生长。这种不同的生长模式会在骨头上留下痕迹：快速生长的动物在幼年期骨头不停长大，新骨头形成时会毁坏一些旧的组织；而很多生长缓慢的动物的骨头会形成树木年轮一样的印记。
骨骼化石中留下的痕迹会在显微 镜下显形。例如，研究人员研究了8000
万年前的鳄鱼———身长可达15米的恐鳄———的骨化石。他们的结论是，它的成长方式就像今天的鳄鱼一样，会长50年甚至更长时间。
恐龙不一样。加利福尼亚大学伯克利分校的古生物学家凯文·帕迪恩说：“它们的生长模式和典型的爬行动物不同。”例如，暴龙只用20年就能长成。个头最大的恐龙更加异乎寻常：雷龙是脖子最长的食草动物，它只需15年体重就能达到25吨。帕迪恩说：“它们比今天陆地上的任何动物都长得快。”
大自然这项杰作后面的生理学原理仍然是个谜。同样令人不解的是恐龙的体形如此庞大，而在其之前和之后出现的其他陆地动物都没有接近过这种尺寸。一些研究者认为，也许是当时二氧化碳的浓度很高，令植被茂盛，足以为恐龙的庞大身躯提供食物。但这目前尚属猜测。 之三：恐龙是恒温动物吗？
如果一条鲈鱼游进冷水里，它的身体就会变凉；如果它游进温水里，它的体温就会升高。然而，如果将一只水獭放进冷热不同的水中，它的体温几乎不变。动物的新陈代谢存在显著差异，关于恐龙最突出的疑问之一就是它们同谁是一类？鲈鱼还是水獭？
爬行动物是冷血动物。更准确地说，它们的新陈代谢速度很低，不能产生足够热量来保持体温恒定。当人们最早发现恐龙时，古生物学家认为它们是超大号的爬行动物，这意味着它们一定也是冷血动物。然而30年后，人们开始对冷血动物的理论提出疑问。因为对恒温动物鸟类的研究表明，它们是从恐龙进化而来的。顽固派辩称，至少对大型恐龙来说恒温并不是优势，它们的身体可以通过阳光储存足够的热量。与此同时，其他古生物学家设法从化石中寻找可靠的恒温动物特征。目前，最有希望的线索来自对恐龙生长的研究。凯文·帕迪恩说，研究结果更符合恐龙是恒温动物的理论。
帕迪恩说：“这些家伙保持了如今只有恒温动物才有的迅速生长模式。除非出现其他证据，否则关于恐龙是恒温动物的说法要合情合理得多。”
之四：食肉恐龙能跑多快？
以前去博物馆的几代人看到的都是懒洋洋地拖着尾巴的恐龙形象。但当恐龙是恒温动物的说法占上风之后，三角龙和暴龙等庞然大物的步伐顿时被赋予了活力。由于三角龙的四肢比例类似犀牛，有些研究人员的结论是它们攻击时就像全力冲锋一样。食肉恐龙的形象则宛如中生代的猎豹，其中暴龙的奔跑时速可达64千米。这种景象相当惊人，也令《侏罗纪公园》的书和电影成了热门。
如今，科学家终于开始对这种恐龙形象进行生物力学测试。伦敦皇家兽医学院的研究者约翰·哈钦森研究了暴龙的骨骼，为确定这种恐龙的肌肉形状和大小寻找线索。他说：“我从解剖学入手塑造暴龙的形象，而不是直接采纳《侏罗纪公园》里的形象。”
哈钦森最终制造出了一只虚拟的暴龙，并计算出它快速奔跑时需要多少肌肉。他发现，每条腿需要的肌肉占暴龙肌肉总量的40%。哈钦森得出结论说，暴龙根本不可能每小时跑64千米。
哈钦森还不能确切说出暴龙能跑多快，但他认为时速40千米可能就是极限了。此外，他认为暴龙也没有快跑的必要。“我认为它们没有理由跑这么快，尤其是考虑到它们的猎食对象是多么庞大笨重。我设想的当时的生态系统可不是方程式赛车。”
之五：为何有些恐龙进化出羽毛？
第一枚羽毛化石是1861年在德国一个石灰石采石场发现的，工人们挖出了一只生活在1.45亿年前的鸟———始祖鸟。它仍然保有其爬行类祖先的某些特征，例如喙中有牙齿，翅膀末端有爪子以及长尾巴等。但至于哪种爬行动物是它的祖先，科学界已经激烈辩论了一个多世纪。
20世纪70年代，越来越多的古生物学家认为鸟类是活着的恐龙。他们指出，鸟类骨骼的很多特征可以在奔龙身上找到。他们提出，羽毛可能是奔龙最先进化出来的，但由于羽毛很少形成化石，这种假说难以得到验证。
时至今日，已经有十几种有羽毛的无翼恐龙的化石在中国东北出土。最令人惊奇的是，这些化石中除了与奔龙相关的兽脚类食肉恐龙外，还有暴龙的前身。帕迪恩说：“羽毛不是为了飞行而进化出来的。”
现在人们还不知道恐龙进化出这些原始的羽毛做什么。在它们进化的初期，羽毛可能用来吸引对象或帮助识别种群。如果暴龙和其他食肉恐龙进化成恒温动物，羽毛也可能起到减少身体热量损失的作用。
之六：一些恐龙为何开始飞翔？
恐龙要飞起来需要的可不仅是羽毛，还要进化出鸟类扇动翅膀所必需的特别的骨骼和肌肉结构。传统上，古生物学家提出了两种设想可供选择，即飞行是在从树上飞下或从地上飞起来的过程中学会的。
在“飞下树”的说法中，能爬树的恐龙需要跳到地面或其他树上。它们展开的前肢上的羽毛帮助它们跳得更远。后来，它们的后代成了滑翔动物，最后开始扇动翅膀。在“飞上天”的说法中，已经适应了在陆地奔跑的小型兽脚类食肉恐龙不知何故进化出了飞翔的动作———可能是用爪子抓取猎物的过程中进化出来的。
汉斯·迪特尔·休斯说：“这是一种错误的二分法。”近年来科学家已经发现了一些很小的、也许能爬树的有羽兽脚亚目食肉恐龙。与此同时，蒙大拿大学的肯·戴尔发现，鹌鹑能够在垂直表面向上奔跑。在这些鹌鹑奔跑时，它们会拍打翅膀，翅膀就像跑车上的扰流板一样，让鹌鹑贴紧垂直的表面。
这些发现令考古学家开始重新看待有羽毛的恐龙。可能其中一些恐龙当时已经能飞了，即使只能飞起一点点。
之七：恐龙是群居动物吗？
有些动物是独行侠，有些动物成群结队地生活；有些产完卵后就一走了之，有些会哺育幼崽很长时间。但与研究当代物种不同的是，古生物学家无法坐在山坡上用望远镜观察恐龙的社交生活，他们必须从化石中找到线索。
这是一个艰难的过程，因为同样的化石可以引出很多不同的结论。尽管如此，古生物学家现在普遍认为，至少部分恐龙种族是群居的。美国西部地区留下的恐龙足迹似乎从北部贯穿南部，表明它们甚至曾经集体进行过长途迁徙———可能是为了寻找新鲜植被。
至于恐龙如何哺育幼崽，古生物学家可以观察它们的近亲：鳄鱼和鸟类。鸟类会孵蛋并精心照顾破壳后无力独自生存的幼鸟，但鳄鱼对子女就没那么关心了。休斯说：“母鳄鱼帮助宝宝们下水，但几天后它们就得独自谋生了。”
视种类不同，恐龙似乎分属这两个极端。古生物学家在阿根廷发现了蜥脚类恐龙的巨大孵蛋窝，恐龙蛋似乎被埋在潮湿土壤中并覆以植物。但他们在另一个遗址又发现一只兽脚龙坐在自己的蛋上，就像鸟卧着孵蛋一样。2013年，古生物学家找到了父母关爱的确凿例证：他们发现一只小型食草恐龙与34只幼年恐龙坐在一起。至于这34只小恐龙均为它的孩子还是属于某个群落的一部分，人们无从判断。
之八：为何三角龙和它的近亲长得那么怪？
三角龙的面部有三只角，还有从头后面延伸过来的骨质褶皱。人们很容易联想到，这种动物可利用褶皱阻碍食肉动物对自己脖子的噬咬，或者用角抵挡对方的进攻。但这种画面很可能只是虚构。美国自然历史博物馆的马克·诺雷尔说：“所有古生物学家都排除了用角和褶皱防御的可能性。它们都不够强健，而且我们也没发现大量折断的角。”
古生物学家在肿头龙身上也有过同样的经历。肿头龙是一种两足食草恐龙，头骨上有一块拱形的厚骨头，形成了圆丘形的凸起。数十年来，古生物学家都钟情于这种理论：雄性肿头龙会像现在的大角羊一样顶撞头部。但进一步研究发现，这个凸起上是血管丰富的组织，狠狠撞一下会令肿头龙受重伤。
帕迪恩认为，自己能解释这些褶边、角、头部凸起以及其他恐龙身上奇怪装饰的作用。帕迪恩说：“这些头冠、角和其他东西与机能无关，它们是为了种族区分而出现的。”这些特征可以让动物们避免与血缘关系很近的物种杂交。帕迪恩提出，在恐龙当中，种族徽记很普遍。例如，三角龙属于一个名为角龙的大种群，下属的很多恐龙族系都长有骨质褶皱和角，但形状和大小迥异。你可以推测有很多不同族系的角龙生活在一起，并因此进化出了比独立生活的恐龙品种更丰富的装饰。
之九：是什么杀死了所有恐龙？
鸟类可能是活生生的恐龙，但它们只是特例。所有不带翅膀的恐龙都灭绝了，同时还有75%的其他物种———这是一场席卷了陆地和海洋的大灭绝。
发生了什么事？首先，在白垩纪末期，一颗直径10米左右的小行星在墨西哥湾处与地球相撞。它的撞击留下了很多痕迹。
一些研究者认为，小行星撞击地球引起的一系列环境变化在很短的时间内导致了恐龙的灭绝。撞击的残骸像流星雨一样在地球各处坠落，引发了普遍的野火。厚厚的灰尘可能让地面不见阳光达数月之久，酸雨可能杀死了所有植物和海洋生物。由于食物供应中断，大多数恐龙灭绝了。鸟类幸免于难也许是因为少数鸟恰好躲在洞穴里或岩堆下。
当这种假说在20世纪80年代出现后，盛行一时。诺雷尔说：“15年或20年前，人们可能会说：‘哦，就是因为那颗小行星。’现在，所有人虽然都同意小行星撞击确实存在，但它在大灭绝中的作用正在遭到质疑。”加拿大和英国研究者组成的小组研究了北美的六处地点，没有发现6500万年前的烟灰痕迹，这让他们怀疑撞击是否导致了全球性的火灾。小行星撞击只是白垩纪末期生命遭受的几大打击之一。当时气候正在变冷，海平面不断下降，火山喷射着熔岩和很多改变大气的气体。诺雷尔说：“当小行星撞到地球时，整体来说生态系统并不怎么好。”
无论小行星是否罪魁祸首，古生物学家还远不能解释为何这场大灭绝偏偏杀光了物种中这个特定的群体。休斯说：“这似乎讲不通。它有选择地‘点射’所有恐龙，却留下了混杂其中的其他动物。为何恐龙消失了，但鳄鱼和其他大型爬行动物却幸存至今？这是这场大灭绝一直未能解开的谜团之一，也正是令它充满魅力的原因之一。”（张小宁插图）