北美大陆真的有过25亿只霸王龙?是否群居成为关键

北美大陆真的有过25亿只霸王龙?是否群居成为关键

霸王龙是最著名的恐龙之一,白垩纪时期站在食物链的巅峰,在现代也是各种故事的主角。对于科学家来说,随着越来越多的化石样本的发现,人们不再满足于研究个体恐龙的生理特性,霸王龙这一物种的整体种群特征正在成为新的研究热点。

直到现在为止,还没有人能够相对准确的计算出已灭绝的动物的种群数量,上个世纪最有影响力的古生物学家之一乔治·盖洛德·辛普森认为这是不可能的。加州大学古生物学博物馆馆长、古生物学菲利普·桑福德·布恩教授、加州大学伯克利分校综合生物学和地球与行星科学教授Charles Marshall也觉得这种计算的可能性非常渺茫。

他说:“从某种程度上说,这个项目刚开始时只是一个笑话。当我把化石拿在手里时,我不禁要问,这只巨兽在几百万年前还活着,而我现在却拿着它的部分骨架,这似乎很不可能。这个问题一直在我脑中闪现,到底有多不可能?它是千分之一、百万分之一还是十亿分之一?然后我开始意识到,也许我们实际上可以估计出到底有多少只霸王龙曾经存在过,我可以回答这个问题。”

研究人员从科学文献和同事的专业知识中获取了一些数据:

  • 霸王龙的性成熟年龄可能是15.5岁;
  • 它的最大寿命可能是20多岁;
  • 它成年后的平均体重—所谓的生态体重—大约是5200公斤,或5.2吨。
  • 他们还使用了关于霸王龙在其生命周期中生长速度的数据。它们在性成熟前后有一个生长高峰,可以长到约7000公斤,或7吨。

霸王龙骨架的铸件在加州大学伯克利分校的UC古生物学博物馆外展出。化石来自1990年从蒙大拿州东部荒地中挖掘出的几乎完整的骨架,位于蒙大拿州Bozeman的落基山脉博物馆中。图源:加州大学伯克利分校Keegan Houser

根据这些信息他们估算出,每一代霸王龙持续大约19年,平均种群密度大约为每100平方公里一只。然后,估计霸王龙的总分布范围约为230万平方公里, 该物种大约存活了250万年,他们计算出的每一代的种群规模为2万。该物种总共繁衍了约12.7万代,这意味着历史上存在过约25亿之霸王龙。

同一代的霸王龙的数量仅有2万只左右,这个数字有点像野生老虎:虎的八个亚种加起来目前也就是几千只,在生态保存更好的古代可能更多一些,也是万只这个数量级的。这种独居的捕食者好像有种共同点,一定范围内只能存在一只。同样是顶级捕食者,狮子的数量就多得多了,即便是现代,野生狮群的规模也有三四万只,是虎的十倍以上。但是如果霸王龙也是群居生活的话,那上述估算方法就有很大的问题。之前古生物学界普遍认为这不太可能,但是新的发现和研究,让这种假说重新开始被人们讨论。

美国阿肯色大学的古生物学研究团队利用地球化学方法,分析犹他州大阶梯—艾斯卡兰特国家保护区暴龙集体死亡地点的岩石和暴龙化石,发现这些暴龙确实是在同一地点死亡,而不是分散各处的遗体,经地表变化而集中到一起。

团队成员Celina Suarez说:“我们使用了真正的多学科方法(物理和化学证据)将地点的历史拼凑在一起,最终的结论是暴龙在季节性洪水事件中一起死亡。”通过分析稳定的碳和氧同位素以及骨骼和岩石中稀土元素的浓度,Suarez和她当时的博士生Daigo Yamamura能够提供该地点的化学指纹。根据地球化学工作,他们最终确定该遗址的残留物都在相同的环境中化石了,而不是从各个区域洗刷的化石经过磨擦组合而成的。

2014年,美国内政部土地管理局古生物学家Alan Titus在大阶梯—艾斯卡兰特国家保护区发现研究中的暴龙集体死亡地点。由于该处埋藏许多化石,提图斯将其命名为“彩虹与独角兽”采石场。由于彩虹与独角兽面积大、化石数量多,直至今日挖掘工作仍持续进行。除了霸王龙,研究者也在这里发现各种生物化石,包括七种乌龟、许多鱼类和一只未成年的恐鳄。

“我认为这是我一生仅有一次的发现,我可能不会再发现像这样令人兴奋、又有重要科学意义的地点了。”Titus表示,彩虹与独角兽采石场是北美第三大的暴龙集体死亡地点,它提供了更多证据,佐证霸王龙是集体生活的假说。前两次类似的发现是在加拿大亚伯达省出土12只霸王龙化石和美国蒙大拿州发现的霸王龙集体死亡遗骸。

20年前古生物学家Philip Currie首次提出霸王龙具有复杂的狩猎策略的观点。这个想法争议很大,许多科学家怀疑凭着霸王龙那点有限的脑容量是否能够组织比现代鳄鱼更复杂的事情。但是现在很多生物学家对于脑容量和智力之间是否存在简单的正相关关系并不太确定,加上这次的发现,许多科学家认为应该重新考虑白垩纪时期顶级捕食者在北半球的社会行为和狩猎模式。

成群结队的霸王龙(想象图)

图源:%uA9Orlando Florin Rosu / stock.adobe.com

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