[读懂科学]“大块头↔迷你”自由切换…恐龙进化之谜

Published 28 Feb.2023 06:00(KST)

Updated 17 Apr.2023 16:37(KST)

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美国阿德尔菲大学团队10年研究恐龙化石
发现生长速度与周期等多种策略
“打破恐龙像现代动物一样早期快速生长的固有观念”

恐龙是如何像暴龙那样进化得体型庞大，或者像鸟类那样变得娇小的？一直以来，科学家们都认为恐龙与现代动物在这一点上应当相似：体型巨大的恐龙相比小型恐龙，会更早开始生长，并以更快的速度成长，从而长得更大。然而，近期的一项研究指出，恐龙在进化过程中，曾通过多种不同的生长策略来调节体型大小，这一结果引发关注。

美国纽约阿德菲大学研究团队在近日发表于国际学术期刊《Science》的论文中表示，恐龙在进化过程中，为了让体型变大或变小，似乎使用了多种“进化小技巧”。

根据27日国际学术期刊《Nature》介绍的论文内容，科学界此前普遍认为，包括恐龙在内的大型动物，相比小型动物，是通过在生命早期更快生长来增大体型的。这一观念同样被应用于现代鸟类和哺乳动物。大象和鸵鸟与吉娃娃和麻雀在遗传上可视为“表亲”，但体型却大得多，其原因被认为是它们在早期生长阶段发育得更快。当然也有例外。同属鳄类的短吻鳄与湾鳄等，是在长时间内持续生长、逐步增大体型，表现出类似的生长模式。不过，古生物学家们此前一直判断，作为现代鸟类起源的兽脚类恐龙，包括恐龙界“偶像”级的暴龙在内，体型较大的种类，应当也像现代动物那样，通过早期的快速生长来增大体型。

海南恐龙博物馆。资料照片。

但阿德菲大学研究团队给出了推翻这一通行观念的研究结果。研究人员首先调查了在非洲东南部马达加斯加岛出土的、距今约6600万年的马君加龙化石。这种恐龙体长约7米，是与暴龙同属亲缘关系的大型恐龙。研究团队对其胫骨化石中的生长年轮进行分析后发现，其中多为狭窄的年轮，显示其在漫长时期内缓慢生长，而非表现出快速生长所对应的宽大年轮。相反，在体型相近的另一种大型恐龙角鼻龙的化石中，却得出了完全相反的结果：在生长期早期发现了大量宽年轮。也就是说，研究团队推测，角鼻龙在幼年时期就以很快的速度增大了体型。

通过这种方式，研究团队在过去10年间测量了42种兽脚类恐龙骨骼中的生长年轮。研究对象包括自约2亿3000万年前起一直到白垩纪末期、即约6600万年前生存的恐龙。研究团队通过分析各类恐龙骨骼上留下的生长年轮，确认它们在什么时期、以何种方式、在多大程度上增大或缩小了体型。结果呈现出高度多样性：在42种兽脚类恐龙中，31%通过提高生长速度，使体型比祖先更大；28%则通过延长生长期，进化成大型物种。相反，有21%是通过缩短生长期来减小体型，19%则是通过减缓生长幅度来变小。