似鳥(niǎo)龍
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在恐龍家族里,獸腳類可算是恐龍中的大“家族”,生活在晚三疊世至白堊世,著名的始盜龍、異特龍、暴龍、竊蛋龍都是這個(gè)大家族的成員。它們兩足行走,趾端長(zhǎng)有銳利的爪子,嘴里多長(zhǎng)有利齒。目前,絕大多數(shù)古生物學(xué)家都相信,鳥(niǎo)類起源于獸腳類恐龍。
獸字當(dāng)頭,這類恐龍大多是食肉的兇殘“殺手”,但獸腳類中也有一些種類的恐龍雜食,甚至吃浮游生物。似鳥(niǎo)龍類(ornithomimosauria)是獸腳類恐龍中的一支,正如其名,似鳥(niǎo)龍類恐龍與大型鳥(niǎo)類,如鴕鳥(niǎo)、鵜鶘,在形態(tài)上相當(dāng)接近,只是它還保留長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴。它們的頭部較小,其中多數(shù)種類上下頜無(wú)齒,有一雙大大的眼睛,所以視野開(kāi)闊,有良好的視力。似鳥(niǎo)龍類的體型高大,輕巧苗條,強(qiáng)有力的三趾腳使它們能高速奔跑;而細(xì)長(zhǎng)、頂端有爪的前肢可以捕抓食物。
食物
現(xiàn)在問(wèn)題就出在似鳥(niǎo)龍類的食物上,長(zhǎng)期以來(lái),古生物學(xué)家普遍認(rèn)為似鳥(niǎo)龍類是以肉食為主的雜食性,捕食昆蟲和其他一些小動(dòng)物,偶爾吃吃果子。但是這些推測(cè)都缺乏化石證據(jù),僅僅是推測(cè)而已。
2001年,美國(guó)紐約自然歷史博物館的馬克.諾雷爾博士(mark a. norell)對(duì)兩具來(lái)自蒙古戈壁,保存狀況相當(dāng)完好的氣腔似雞龍(gallimimus bullatus)化石上面發(fā)現(xiàn)了其嘴喙的組織構(gòu)造,嘴喙呈梳子狀,說(shuō)明該種恐龍可能是采用濾食的方式來(lái)進(jìn)食,就像現(xiàn)生的鴨類一樣。所以,諾雷爾認(rèn)為沒(méi)有牙齒的似鳥(niǎo)龍類可能和似雞龍一樣,也是從溪流或池塘的淺水處,過(guò)濾細(xì)小的浮游生物為食。
最近,倫敦自然史博物館古生物處的恐龍專家保羅.巴雷特博士(paul m. barrett)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究,綜合解剖學(xué)、埋葬學(xué)與古生態(tài)學(xué)等資料,對(duì)似鳥(niǎo)龍類的食性提出了嶄新的觀點(diǎn),其研究論文發(fā)表在最新一期的《古生物學(xué)》雜志上。論文從這類恐龍的每日最低熱量收支分析,認(rèn)為其浮游生物的食性,以及以肉食為主的雜食性等觀點(diǎn)都站不住腳,而似鳥(niǎo)龍類的角質(zhì)喙與胃石顯示似鳥(niǎo)龍類應(yīng)該是以植物為主的雜食性。
他首先從似鳥(niǎo)龍類的體型推測(cè),它們的每日最低熱量收支不可能靠浮游生物來(lái)維持。
假設(shè)似鳥(niǎo)龍類為熱血?jiǎng)游铮凑諍W斯特羅姆教授提出的恐龍的代謝作用與鳥(niǎo)類及哺乳類相似的觀點(diǎn),巴雷特博士先以雀形目動(dòng)物的新陳代謝標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量似鳥(niǎo)龍類,體重440公斤的似雞龍(gallimimus)每日至少要43.57兆焦耳(mj)(1兆焦耳=239千卡)的熱量,這意味著似雞龍需要進(jìn)食干重3.34公斤的食物。而體重160公斤的似鳥(niǎo)龍(ornithomimus)每日至少要21.50兆焦耳的熱量,需進(jìn)食干重1.65公斤的食物;若以冷血爬行動(dòng)物的新陳代謝標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量,似雞龍每日至少要1.46兆焦耳的熱量,需進(jìn)食干重0.07公斤的食物。而似鳥(niǎo)龍每日至少要0.67兆焦耳的熱量,需進(jìn)食干重0.03公斤的食物。但是,恐龍是溫血動(dòng)物,因此第一種衡量方法更正確。
參見(jiàn)現(xiàn)代的火烈鳥(niǎo)(flamingo):它兩足行走,頸和腿細(xì)長(zhǎng),擁有濾食能力,其食性與諾雷爾博士推測(cè)的似雞龍接近,體重只有2~4公斤的火烈鳥(niǎo)要維持活動(dòng)能力的話,每日至少要濾400升的水,放大到似雞龍與似鳥(niǎo)龍,它們所需過(guò)濾的水便難以估量了。
就算似鳥(niǎo)龍是一臺(tái)晝夜開(kāi)機(jī)的過(guò)濾機(jī),那么從古地理上看,在似鳥(niǎo)龍類較為密集的加拿大艾伯塔省南部的德蘭赫勒地區(qū),以及蒙古人民共和國(guó)、中國(guó)內(nèi)蒙古等地,雖然當(dāng)時(shí)環(huán)境相當(dāng)濕潤(rùn),卻也難尋含有如此大量浮游生物的河川沼澤;即便有,也會(huì)因?yàn)榧竟?jié)變化而變化,浮游生物的數(shù)量基本上不可能全年都保持足夠的數(shù)量來(lái)滿足似鳥(niǎo)龍類的食量需求。
諾雷爾博士認(rèn)為,從骨骼結(jié)構(gòu)上看,似鳥(niǎo)龍類濾食營(yíng)生的主要證據(jù)來(lái)自氣腔似雞龍的梳狀嘴喙構(gòu)造與一些鴨類相似,如琵嘴鴨(shoveller duck)。琵嘴鴨是一種棲息于淡水水域的中型野鴨,它的嘴形奇特,吻端膨大呈琵琶狀,覓食多在淺水中挖掘淤泥中的食物,也從水中濾食。它形狀獨(dú)特的嘴里長(zhǎng)了一排像梳子一樣的角質(zhì)狀組織。琵嘴鴨吸入河水,過(guò)濾掉泥沙,浮游生物細(xì)小的個(gè)體則通過(guò)角質(zhì)狀組織過(guò)濾器進(jìn)入腸胃。但此種構(gòu)造并不只是鴨類動(dòng)物所獨(dú)有,類似的構(gòu)造在很多龜類、鴨嘴龍類動(dòng)物上都有發(fā)現(xiàn),如綠海龜(green turtle),埃德蒙頓龍(edmontosaurus)等,而這些都是植食性動(dòng)物,靠進(jìn)食高纖維、低蛋白質(zhì)的植物為生。
此外,似鳥(niǎo)龍類頭骨并沒(méi)有用來(lái)濾食的適應(yīng)性構(gòu)造,這樣的腦袋插進(jìn)水里找食,后果恐怕不太樂(lè)觀。再退一步講,假如似鳥(niǎo)龍類真的以濾食為主要進(jìn)食方式,那么其發(fā)達(dá)的前肢所用何處?而似鳥(niǎo)龍如果是植食性的話,它的前肢就可以用來(lái)輔助進(jìn)食,抓取食物。
角質(zhì)喙的問(wèn)題
除了角質(zhì)喙,巴雷特博士還找了一個(gè)證明這類恐龍植食的有力證據(jù)。2003年,在中國(guó)內(nèi)蒙古自治區(qū)晚白堊世地層中,中國(guó)和日本的古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)至少14具中國(guó)似鳥(niǎo)龍(sinornithomimus)化石中都有胃石,這是似鳥(niǎo)龍類食性的直接證據(jù),說(shuō)明似鳥(niǎo)龍類與許多現(xiàn)生的鳥(niǎo)類一樣,也靠胃石來(lái)消化食物。它們吞下石塊存放在胃內(nèi),用來(lái)磨碎和碾壓較硬的食物?,F(xiàn)生鳥(niǎo)類的胃有強(qiáng)壯有力的肌肉囊袋,吃下去的食物經(jīng)過(guò)胃部肌肉的運(yùn)動(dòng),使存在胃里的石塊互相摩擦,把食物碾碎成粘稠的漿糊狀。胃石成了對(duì)付粗糙食物最有效的工具。像很多鳥(niǎo)腳龍類恐龍,如鴨嘴龍(hadrosaurus)、禽龍(iguanodon)等吞噬大量植物的恐龍,也是靠此來(lái)消化大量食物的。
可見(jiàn),角質(zhì)喙與胃石的發(fā)現(xiàn)就是似鳥(niǎo)龍類以植食為主食性之最有力的證明。這種頗為奇特的食性特征雖然在非鳥(niǎo)的獸腳類中很少見(jiàn),但是最近發(fā)現(xiàn)具有植食性特征的還有在我國(guó)遼西熱河生物群發(fā)掘出的竊蛋龍類的尾羽龍和切齒龍化石。這些發(fā)現(xiàn),豐富了人們對(duì)恐龍動(dòng)物群的生態(tài)習(xí)性的認(rèn)識(shí),拓寬了人們的視野。至少,我們現(xiàn)在已經(jīng)知道,在7千萬(wàn)年前的亞洲與美洲大陸上,一群群如飛毛腿的似鳥(niǎo)龍類無(wú)需整天窩在水邊,而是捧著樹(shù)枝或果子大快朵頤呢!
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