暴龙拥有覆盖牙齿的蜥蜴状嘴唇 - 《华尔街日报》
Aylin Woodward
想象一下好莱坞大片中的霸王龙形象。这种肉食恐龙长着锯齿状的长牙,尖端锋利,从咆哮时大张的血盆大口中突出。当这个掠食者咬住猎物时,上排牙齿仍像獠牙般裸露在外。
但新研究正在挑战这些流行文化中的描绘。根据周四发表在《科学》期刊上的研究,霸王龙及其两足三趾的肉食近亲——兽脚类恐龙——的牙齿很可能被类似某些现代蜥蜴的薄鳞状嘴唇覆盖。
“我们基本上仍生活在1993年《侏罗纪公园》确立的认知时代,“该研究的合著者、朴茨茅斯大学古生物学家兼古生物艺术家马克·威顿表示。威顿博士及其同事分析了现存及已灭绝爬行动物(包括鳄鱼和蜥蜴)的骨骼与牙齿,最终认定霸王龙及其近亲的面部特征常被错误呈现。
“我们提供的新数据表明,如今再让兽脚类恐龙露着牙齿显得滑稽可笑就完全说不过去了,“他说,“确实该对我们主流文化中这些恐龙的形象认知进行重大革新了。”
威顿博士指出,露齿霸王龙的形象源于其现存近亲是鳄鱼的观点——这些活体爬行动物大多牙齿外露且没有嘴唇。此外,某些霸王龙的牙齿可能长达6英寸(约15厘米)以上,古生物学家曾认为这样的长度根本无法被嘴唇完全覆盖。
在这项新研究中,研究小组将博物馆和研究机构收藏的20多具兽脚类恐龙标本的牙齿与头骨长度比例,与各种现存及已灭绝蜥蜴物种进行了对比。尽管恐龙牙齿和头骨的绝对尺寸更大,但兽脚类恐龙的颅齿比例与现代巨蜥(如科莫多龙)这种被覆牙齿的物种极为相似。
研究人员还将兽脚类恐龙头骨和颌部的骨骼特征与鳄鱼及蜥蜴进行了比较。“通过骨骼上的各种隆起、凸起和疤痕,可以推断出覆盖其上的肌肉、软组织及皮肤的位置,“威顿博士解释道。他补充说,这些恐龙标本更接近蜥蜴而非鳄鱼的特征。
二十年前在加拿大阿尔伯塔省出土的一具暴龙近亲化石提供了关键线索。研究人员分析了达斯布雷龙(一种约7000万年前白垩纪晚期活跃于北美的兽脚类恐龙)上颌牙齿的牙釉质——牙齿表面薄薄的保护层。尽管这颗牙齿已存在约500天,但分析显示其釉质几乎没有明显磨损。
当研究人员将这颗牙齿的磨损情况与鳄鱼牙齿对比时,数据并不吻合——这表明达斯布雷龙的牙齿并未暴露在空气中,而是被一层类似嘴唇的软组织所覆盖。
据多伦多大学古生物学家、本研究合著者罗伯特·赖兹介绍,这些恐龙的"嘴唇"与人类或其他哺乳动物的嘴唇不同,其下方没有复杂的面部肌肉支撑,很可能无法独立运动。“我们能做鬼脸、微笑或噘嘴,但它们完全不具备这些能力,“他说道。
然而,Reisz博士指出,这些唇部组织几乎能完全包裹暴龙的牙齿——无论其颌部开合时皆然,既能防止牙齿磨损,又能让唾液保持牙齿湿润环境。
Witton博士表示,虽然像许多爬行动物一样,暴龙一生中能不断更换牙齿,但更替这些獠牙需要消耗大量能量且耗时约两年。“因此它们需要保护这些牙齿,暴露在外的牙齿更容易受损脱落。”
芝加哥菲尔德博物馆展出的暴龙"苏"标本模型,展示了其长而锯齿状的牙齿。图片来源:路透社/资料图片研究人员表示,这些发现可适用于所有暴龙近亲及其他兽脚类恐龙,如迅猛龙。
加州大学伯克利分校综合生物学助理教授曾杰克(未参与研究)认为:“这可能是研究人员首次整合多种证据链支持兽脚类恐龙具有唇部结构。“但他补充说,结论远非定论。曾博士指出,暴龙及其近亲可能更专注于食用猎物的软组织——这会减少捕食者牙齿的磨损——而非依赖唇部保护牙齿。
曼尼托巴大学古生物学助理教授、研究合著者Kristin Brink表示,新发现可能为恐龙口腔健康及牙齿病理学研究开辟新方向。“牙齿断裂是环境外力所致,还是牙龈与唇部组织感染造成?“Brink博士说,“现在了解到兽脚类牙齿被口腔组织包裹而非暴露在外,可能会改变我们对这些异常结构形成机制的解释方式。”
未参与此项研究的迦太基学院脊椎动物古生物学家托马斯·卡尔表示,根据现有化石证据,他认为"恐龙有嘴唇"的假说"完全无法令人信服”。卡尔博士是2017年一项研究的主要作者,该研究发现达斯布雷龙的面部骨骼纹理和嵴与鳄鱼几乎完全相同。他认为暴龙面部应该没有嘴唇,而是覆盖着对触觉敏感的扁平鳞片,与鳄鱼面部非常相似。
研究人员表示,他们预计会遭到卡尔博士等古生物学家及公众的质疑。
“我们可能会在一定程度上遭到反对,因为这种描绘让这些动物看起来不那么可怕,这让某些人感到不满,“该研究主要作者、奥本大学古生物学助理教授托马斯·卡伦说。卡伦博士补充说,这项工作只是多年来持续讨论的一部分。
卡尔博士表示,要最终解决"有唇还是无唇"的争论,唯一方法是找到一具保存了暴龙面部皮肤和软组织的木乃伊化石。这类木乃伊化石比骨骼和牙齿更为罕见。
“不幸的是,这个问题必须通过化石记录来解决,“他说。
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