1.2億多年前,在如今的中國(guó)東北地區(qū),一頭名為小盜龍的有羽恐龍?jiān)谒劳銮安痪?,從頭開(kāi)始整吞了一只蜥蜴。由此形成的化石提供了小盜龍進(jìn)食蜥蜴的第一個(gè)直接證據(jù),還揭示了一種新的古代爬行動(dòng)物。
在印度教的吠陀神話中,因陀羅神曾與一條龍戰(zhàn)斗,后被其整吞?,F(xiàn)在,科學(xué)家們?cè)诨涗浿邪l(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的相似故事:一種新發(fā)現(xiàn)的蜥蜴葬身于一頭恐龍的肚子里。
這只不幸的爬行動(dòng)物發(fā)現(xiàn)于一頭名為小盜龍的有羽恐龍的腹部,被命名為王氏因陀羅蜥,是為了向神秘的吠陀神話致敬。這頭四翼恐龍的化石發(fā)掘于1.3億年前的熱河生物群。熱河生物群是一個(gè)白堊紀(jì)的化石寶庫(kù),位于現(xiàn)在的中國(guó)東北地區(qū)。
新發(fā)現(xiàn)發(fā)表于近日的《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上,是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第四件胃中保存食物的小盜龍標(biāo)本,不過(guò)這是研究者首次發(fā)現(xiàn)小盜龍以蜥蜴為食的證據(jù)。之前的化石曾表明小盜龍捕食小型哺乳動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)或鳥(niǎo)類(lèi)。新的化石標(biāo)本還表明,與今天的一些捕食性鳥(niǎo)類(lèi)一樣,小盜龍喜歡整吞蜥蜴,并且從頭部開(kāi)始吞食。
這塊有羽恐龍——小盜龍的化石把它的最后一餐也保存了下來(lái):一只蜥蜴,它似乎從頭開(kāi)始將這只蜥蜴整吞了進(jìn)去。
這只小恐龍“似乎是一個(gè)機(jī)會(huì)主義掠食者,捕食任何適合其嘴巴能容納的東西,”古生物學(xué)者、阿爾伯塔大學(xué)的博士后研究員Scott Persons說(shuō),他沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究。
如今,這塊化石和其中的最后一餐已經(jīng)被確認(rèn),因此該標(biāo)本有助于研究者重建古熱河的食物鏈。作為研究的一部分,中國(guó)古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的古生物學(xué)家、新研究的主要作者Jingmai O’connor和同事們對(duì)當(dāng)時(shí)的食物鏈進(jìn)行了迄今為止最為詳細(xì)的研究。
在這個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的食物網(wǎng)中,至少有六種植物構(gòu)成了食物鏈的基礎(chǔ),其種子則為當(dāng)?shù)氐氖巢輨?dòng)物提供食物。蜥蜴和恐龍都以湖泊生態(tài)系統(tǒng)中豐富的魚(yú)類(lèi)為食,小型哺乳動(dòng)物同時(shí)扮演著捕食者和獵物的角色。2.4米長(zhǎng)的食肉動(dòng)物中華麗羽龍似乎是頂級(jí)掠食者,而小盜龍則位于食物鏈的中間位置,盡其所能地尋找獵物。
熱河生物群“是我們所擁有的關(guān)于恐龍以什么為食的最好記錄,”P(pán)ersons說(shuō)。
大快朵頤
這塊小盜龍化石發(fā)現(xiàn)于2003年之前,多年來(lái)一直無(wú)人知曉它的秘密。中國(guó)一家國(guó)有金礦公司的前負(fù)責(zé)人鄭曉廷從當(dāng)?shù)匾晃晦r(nóng)民手中買(mǎi)下了這塊化石,后來(lái)化石被送到他本人創(chuàng)辦的天宇博物館收藏。博物館的化石收藏多達(dá)數(shù)千件,仔細(xì)探索這些收藏品非常耗費(fèi)精力。
“這時(shí)候,我們已經(jīng)瀏覽了所有收藏品。但問(wèn)題是,當(dāng)你只有5個(gè)小時(shí)來(lái)觀察3000個(gè)標(biāo)本時(shí),你不可能仔細(xì)檢查所有細(xì)節(jié),” O’Connor說(shuō)。“我以前見(jiàn)過(guò)那個(gè)標(biāo)本,但沒(méi)注意恐龍胃里的東西,其實(shí)它們非常明顯。”
一旦研究小組看到這只蜥蜴,他們就能確認(rèn)其種屬,因?yàn)樗墓穷^保存得非常好。這種特殊的保存方式引發(fā)了研究者對(duì)恐龍(包括鳥(niǎo)類(lèi))是如何進(jìn)化以消化食物的思考。
為了給飛行提供動(dòng)力,現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)化出了一套非常高效、獨(dú)特的消化系統(tǒng)。它們不是用牙齒咀嚼食物,而是把食物整吞到擴(kuò)張的食道內(nèi)。許多鳥(niǎo)類(lèi)的食道形成了一種叫做嗉囊的囊狀物。之后,食物會(huì)先后通過(guò)兩個(gè)胃的消化。第一個(gè)胃分泌消化酶,用化學(xué)方式分解食物。第二個(gè)胃是一種叫做“砂囊”的大肌肉,可借助小石塊研磨食物。
一些捕食性鳥(niǎo)類(lèi),如貓頭鷹,還有一個(gè)額外的消化步驟,吐出未消化的骨頭、羽毛和毛發(fā)。這種行為似乎可以追溯到很久以前:研究者對(duì)6塊1.6億年前的化石進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)的古老近親、有羽恐龍近鳥(niǎo)龍似乎也會(huì)吐出骨頭塊。
“我喜歡想象一頭小近鳥(niǎo)龍棲息在樹(shù)上,吐出一團(tuán)早期哺乳動(dòng)物的皮毛的畫(huà)面,”P(pán)ersons說(shuō)。
吐出食繭
一些古生物學(xué)家將近鳥(niǎo)龍的證據(jù)解釋為,形成食繭是鳥(niǎo)類(lèi)在學(xué)會(huì)飛行的過(guò)程中必要的適應(yīng)。這種觀點(diǎn)認(rèn)為,一些飛鳥(niǎo)通過(guò)吐出骨頭和羽毛,來(lái)減輕不必要的重量。
不過(guò),小盜龍的羽毛似乎表明它可以靠自己的力量飛行。從更完整的王氏因陀羅蜥和小盜龍的其它食物來(lái)看,并不是所有會(huì)飛的恐龍都會(huì)吐出食繭。在四個(gè)胃部保存了食物化石的小盜龍標(biāo)本中,所有獵物似乎都是完整的,而不是亂七八糟的骨頭碎片。
雖然小盜龍的樣本很小,但O’Connor和其同事們認(rèn)為,小盜龍將食物放入胃中保存的時(shí)間比近鳥(niǎo)龍和現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)要長(zhǎng),最終它們會(huì)像霸王龍等其他恐龍一樣把骨頭通過(guò)糞便排出。
考慮到研究者認(rèn)為小盜龍和近鳥(niǎo)龍的親緣關(guān)系非常密切,這種差異可能令人驚訝?;蛟S近鳥(niǎo)龍吐出的食繭表明,其種系比小盜龍所屬的馳龍更接近現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)的祖先。
不過(guò),正如O’Connor所指出的那樣,吐出食繭的適應(yīng)性特征也可能不止一次進(jìn)化。畢竟,吐出不消化的食物殘?jiān)⒉皇区B(niǎo)類(lèi)獨(dú)有的現(xiàn)象,從鱷魚(yú)到抹香鯨等許多生物也會(huì)這么做。就像羽毛等其他特征一樣,也許鳥(niǎo)類(lèi)目前所有的獨(dú)特消化道在進(jìn)化上并沒(méi)有那么獨(dú)特。
“你不能指出一個(gè)變化、一個(gè)進(jìn)化點(diǎn),就斷言這是鳥(niǎo)類(lèi)存活下來(lái)的原因,”O(jiān)’Connor說(shuō)?,F(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)的祖先“在白堊紀(jì)末期的物種大滅絕中幸存下來(lái),可能是因?yàn)樗鼈兪俏ㄒ灰粋€(gè)進(jìn)化了無(wú)數(shù)次的物種……它們擁有了所有的進(jìn)化特征。”
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