2019年关于霸王龙的最新研究进展

2019年霸王龙新研究

霸王龙是最著名的恐龙,尽管它已经发现了100多年了,但是关于霸王龙的研究从没有停止过,每年都会有许多关于霸王龙的新研究和新发现公布。在2019年,又有哪些关于霸王龙的新知呢?

最大霸王龙花落加拿大

作为美国最著名的恐龙,霸王龙一直是美国精神的象征,而且绝大部分霸王龙化石都发现于美国。

图注:芝加哥菲尔德自然历史博物馆中霸王龙“苏”的重置后的新骨架,图片来自网络

1991年,一支考察队在加拿大萨斯喀彻温省西南部的法国人河谷发现了一具霸王龙的化石,其被命名为“斯科蒂”。经过了28年的研究,加拿大古生物学家宣布“斯科蒂”成为目前发现的体型最大的霸王龙,甚至超过了著名的霸王龙“苏”。

霸王龙“斯科蒂”有多大呢?根据古生物学家的推测,其体长可达13米,体重8800千克,比霸王龙“苏”还要大。不过考虑到“斯科蒂”的完整度为65%,远不如“苏”完整,所以到底“苏”和“斯科蒂”谁大还不一定呢。

图注:位于萨斯喀彻温省皇家博物馆 霸王龙探索中心的斯科蒂,图片来自网络

图注:斯科蒂的复原图,图片来自网络

就算“斯科蒂”不是最大的霸王龙,其依然是最大的霸王龙之一,而且还是目前加拿大发现的最大霸王龙,它也成为最著名的霸王龙。

图注:霸王龙“斯科蒂”的体型对比,图片来自网络

霸王龙如何用脑袋散热

图注:霸王龙头顶额顶窝的热量变化,图片来自网络

众所周知,霸王龙是一种巨大的动物,散热便成了一个亟待解决的问题。古生物学家很早就注意到在霸王龙头顶上有一对很大的开孔,这对开孔被称为 上颞孔(Supratemporal fenestrae),也被称为 背颞孔(dorsotemporal fenestra),开孔之中隐藏了霸王龙散热的秘密。

密苏里大学医学院的解剖学教授用热成像仪记录了短吻鳄头部温度的变化,发现它们上颞孔的温度在气温高的时候不升反降,上颞孔前方的 额顶窝(Frontoparietal Fossa)更是充满了毛细血管,能够用来调节温度。

图注:热成像仪中的短吻鳄,图片来自网络

图注:短吻鳄头骨上的上颞孔,图片来自网络

图注:霸王龙的上颞孔,图片来自网络

古生物学家发现不仅仅是霸王龙,作为恒温器的额顶窝在兽脚类中是普遍存在的。原来霸王龙头顶上两个大洞是自带的“空调”啊!

图注:模拟热成像仪下的霸王龙和鳄类及鸟类的热量显示,图片来自网络

被同类所杀的霸王龙“维多利亚”

图注:“维多利亚”的骨架化石,图片来自网络

2019年11月17日,美国亚利桑那州科学中心正式展出了一只新发现的霸王龙化石,名为“维多利亚”。“维多利亚”是一只刚刚成年霸王龙,体长12米,死亡时年龄在18至25岁。

经过对化石的研究,古生物学家发现导致“维多利亚”死亡的原因就藏在它的脑袋和脖子上。“维多利亚”在死前曾经与另一只霸王龙发生过激烈的争斗,它的下颌骨和颈椎骨都严重咬伤,下颌骨上甚至还保留了其他恐龙折断的牙齿。

图注:“维多利亚”受伤的部分,图片来自网络

尽管在争斗中幸存下来,但是严重的伤口后来引发感染病导致了可怕的败血症,最终要了“维多利亚”的命。关于“维多利亚”的研究还在继续,它的发现再次证明了霸王龙之间激烈的种内竞争现象,看来同类之间才是赤裸裸的仇恨啊。

图注:“维多利亚”的复原,图片来自网络

霸王龙的换牙速率

图注:玛君龙的头部复原,图片来自网络

2019年,古生物学家研究了在马达加斯加岛上发现的肉食性恐龙玛君龙(Majungasaurus)的化石,根据对发现的大量脱落玛君龙牙齿化石的研究以及对其口腔的计算机断层扫描,研究人员发现玛君龙具有着异乎寻常的换牙速度,平均每两个月就能换一嘴牙。

图注:玛君龙的骨架,图片来自网络

在这项研究之前,古生物学家习惯以霸王龙的换牙模式和频率作为兽脚类肉食性恐龙的模板,但是由于霸王龙牙齿更大更坚固,其换一嘴牙的时间至少超过两年,所以是换牙频率最低的肉食性恐龙。

图注:霸王龙满嘴的粗大牙齿,图片来自网络

霸王龙的僵硬头骨

霸王龙具有强大的咬合力,但是过去的研究认为它的头骨具有一定的可动性,甚至像鸟类和蛇一样灵活,但这与巨大咬合力是矛盾的,因为力是相互的,当头骨产生巨大咬合力的时候,这个力量也会反过来作用在头骨上,如此巨大的力量会压碎并不牢固的头骨。

图注:蛇的头骨和下颌骨有着灵活的关节,因此才能够吞下比自己大得多的食物,图片来自网络

图注:霸王龙头骨受力显示,图片来自网络

今天具有强大咬合力的动物都具有僵硬的头骨,比如鬣狗和鳄类动物。古生物学家使用系统发育包围法(phylogenetic bracket)研究霸王龙的头骨,发现霸王龙的头骨其实非常坚固,不会像鸟类发生扭动。解剖学和工程学的分析也证明了这一点,霸王龙具有“坚硬”而且坚固的头骨,能够承受大嘴产生的超过4吨的巨大咬合力,如此巨大的力量足以咬穿猎物皮肤和肌肉,甚至咬碎骨头!

图注:配图是一只霸王龙咬碎了三角龙的脑袋,彩色部分是霸王龙头部肌肉的受力。

霸王龙“苏”与小鲨鱼

霸王龙“苏”是最著名的一具霸王龙化石,其早在2000年就开始在芝加哥菲尔德自然历史博物馆中展出。

图注:在芝加哥菲尔德自然历史博物馆中展出的霸王龙“苏”,图片来自网络

博物馆的工作人员在清理包裹在“苏”骨骼化石周围的围岩之后并没有将这些沙土扔掉,而是保存了下来。志愿者卡伦•诺德奎斯特(Karen Nordquist)用电子显微镜观察了这些看似无用的沙土,却从中发现了一些外形奇特仅有1毫米大的“砂砾”。

经过仔细的研究,古生物学家确认这些奇特的“砂砾”其实是鲨鱼的牙齿,于是将其命名为诺氏蜂齿鲨(Galagadon nordquistae),属名来自日本Namco公司在1981年推出的游戏“小蜜蜂”(Galaga)。

图注:发现的鲨鱼牙齿与游戏《小蜜蜂》,图片来自网络

诺氏蜂齿鲨是一种非常小的鲨鱼,体长只有0.3至0.5米,外形与今天的须鲨很像,是一种生活在白垩纪河流湖泊中的小型淡水鲨鱼。诺氏蜂齿鲨很可能在“苏”的尸体被冲入河流湖泊中后啃食了“苏”的身体,并且被咯掉了很多的牙齿,牙齿最终与“苏”的骨骼一起变成了化石并被古生物学家发现。

图注:蜂齿鲨的复原图,图片来自网络

除了上面列出的2019年中关于霸王龙的新研究和新发现,其他一些没有全部列出,这些研究显然能够让我们更加了解霸王龙。我们期待在2020年会有更多关于霸王龙的研究!

参考资料:

1.Casey M.Holliday,William Ruger Porter Kent ,A. Vliet,Lawrence M. Witmer,The Frontoparietal Fossa and Dorsotemporal Fenestra of Archosaurs and Their Significance for Interpretations of Vascular and Muscular Anatomy in Dinosaurs,First published: 01 July 2019 https://doi.org/10.1002/ar.24218

3.Ian N. Cost, Kevin M. Middleton, Kaleb C. Sellers, Michael Scott Echols, Lawrence M. Witmer Julian L. Davis ,Casey M. Holliday, Palatal Biomechanics and Its Significance for Cranial Kinesis in Tyrannosaurus rex, First published: 01 July 2019 https://doi.org/10.1002/ar.24219

4.Gates, Terry; Gorscak, Eric; Makovicky, Peter (21 January 2019). \"New sharks and other chondrichthyans from the latest Maastrichtian (Late Cretaceous) of North America\". Journal of Paleontology. doi:10.1017/jpa.2018.92. Retrieved 22 January 2019.

图片 / 网络(侵删)

文字 / 古生物探索(江泓)

排版 / 古生物探索

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