科学咖啡馆恐龙大肚子里的最后一餐北京科

9月13日,由数字北京科学中心举办的“科学咖啡馆”系列活动之“恐龙大肚子里的最后大餐”主题讲座在北京科学中心开讲。本期科学咖啡馆,我们邀请了著名青年古生物学者——邢立达老师进行“恐龙大肚子里的最后一餐”主题讲座,邢老师是中国地质大学(北京)的副教授、博士生导师,知名古生物学家,科普作家。邢立达老师通过自己研究的案例,生动地为大家讲解了在恐龙的胃里,古生物学家们都发现了什么?通过恐龙的“最后一餐”,让我们了解了不同的恐龙平时都吃些什么。以下是小编为大家整理的邢立达老师讲座内容~

01小盗龙的胃里都有什么?

在十多年研究恐龙的过程中,有一些细节让我(以下的“我”都是邢立达老师)觉得特别有意思,包括一些神话传说与古生物的关系,或是化石本身的一些特殊信息。今天讲的内容是以前没有给小朋友或爱好者讲过的,是讲恐龙吃什么?这个问题本身不像一个问题,恐龙肯定吃他们该吃的东西,比如肉食性恐龙吃肉,食草恐龙一般就是吃同时代栖息地附近的植物。今天,就讲恐龙到底吃了什么?我们在恐龙化石的肚子里找到了他们最后的晚餐,这个是非常扎实的证据,铁证如山。今天讲的第一个角色就是一种叫小盗龙的恐龙,它是世界上最小的肉食性恐龙之一。从化石上能看出,小盗龙身上覆盖着一些羽毛的印痕,有四个翅膀。有一位美国的鸟类学家在近百年前提出过一个假说:恐龙演化成鸟的过程中,不知道两个翅膀好用还是四个翅膀好用。可能有一个阶段,恐龙有四个翅膀,后来飞着飞着觉得两个翅膀其实也够,就变成现在的鸟的样子。大家都说你这脑子真是很有想象力,鸟类怎么可能会有四个翅膀?但在年,我国的古生物学家发现的化石证明了美国这位鸟类学家的奇思妙想其实是对的。下图就是小盗龙复原之后的样子。最初,小盗龙被复原成了五彩缤纷的颜色。结果,我们在小盗龙的化石中提取到了它的一些残留物后,发现小盗龙的全身其实都是黑色的,并没有那么漂亮。现在的鸟类没有很长的尾巴,尾巴退化成一个叫尾综骨的构造来附着尾羽。小盗龙有很长的尾巴,前面的喙部会长一点,身体和鸽子差不多大。所以,比例尺很关键。这是我在年发现的一个非常完整的标本,但它的羽毛保存的并不是特别好,只有脚部的一个翅膀保存的相对好一点。小盗龙的化石供图

邢立达这是我们目前发现的最大的一只小盗龙标本。它的体长(从鼻尖到尾巴末端)大概有80厘米,接近一米。清修这个化石时,化石修复师跟我说:“邢老师我们在它的肚子里找到一团东西”,我一听就觉得很有意思,因为我一直对恐龙吃什么抱有极大的热情,想知道他们最后一餐到底吃什么。但这只小盗龙胃里的东西被胃酸侵蚀太严重,不是很清楚,但也能看到有很多细细密密的骨头。当时我在加拿大读书,我的老师是一位非常著名的兽脚类恐龙的专家,也是《侏罗纪公园》电影主角的原型。我问老师这个小盗龙肚子里的东西是什么?老师说,这可能是驰龙类之间同类相残,比如它没有食物了,看到一只小驰龙就吃掉了,这些会不会是小驰龙尾巴上筋腱的遗留构造?小盗龙的尾巴有很多骨化的筋腱,在飞行的时候可以起到空气动力学的作用,像船的尾舵一样帮助它更好地飞行。所以,我们当时觉得很高兴,这是一个同类相残的典型例子,我们就继续往这个方向努力了。除了这些细长条的筋腱,我们后来还发现一些像椎体和鳞片的奇怪东西。我们猜想,可能它吃的是别的东西,不是它的同类?在这块化石的发现地辽宁,鱼类是非常常见的,这些椎体和鳞片与鱼的非常相似。但是我们一直搞不清楚的是,一种飞行的恐龙如果去吃一只鸟或爬行动物、哺乳动物都有可能。它怎么吃鱼呢?因为小盗龙的尾羽很长,如果碰到水的话,会变得很重,这对它的行动是很不利的。所以,小盗龙吃鱼并不是一个好的选择,非常奇怪。但清修工作完成后,我们发现这只小盗龙的胃容物有很多鱼刺,这只小盗龙吃的确实是鱼。一位艺术家画了一张小盗龙吃鱼的复原图,图中的银杏叶与现在的不太一样,现在的银杏叶有点像小扇子,没有这么多纵向的裂痕,越古老的银杏的叶子列越多、越深,逐渐变得越光滑、越圆。小盗龙吞食吉南鱼供图

邢立达小盗龙的飞行能力、胸部肌肉、脚爪力量都很难像现在的鱼鹰一样,在水塘里用爪子把鱼抓起来吃掉。那么,小盗龙吃鱼只能是在水边吃鱼,比如被冲在水边死掉的鱼。这是目前唯一一次发现带羽毛的恐龙吃鱼的证据,这个标本现在收藏于重庆綦江地质公园博物馆。

02一颗嵌进东北巨龙肋骨上的大牙

下图是我们在中国辽宁省发现的一只大型恐龙——东北巨龙的化石。一位化石修复师在检查材料时,发现其中有一段肋骨上居然嵌了一颗牙。把牙咬到骨头里是需要巨大的力量,非常大型的食肉恐龙才能做到,所以我们就开始了破案之旅。我们给标本做了X光,发现这颗牙齿尖端上有锯齿,食肉恐龙的牙齿上多数都有锯齿,类似于牛排刀上的锯齿。它们用这些锯齿切断猎物肉上的纤维,方便进食。而锯齿的这些微观结构,也方便我们判断不同食肉恐龙的种类。我们在当地发现,在距今大约1.2亿年前,辽宁生活过一种大型的暴龙类,这种暴龙跟晚期的暴龙有什么不一样呢?早期的暴龙供图

邢立达早期的暴龙有三个指头,晚期已经退化成两个指头了;早期的暴龙体型比较小,体长大概8米到9米,晚期的大型暴龙头更大,体长大概12米到13米。早期的暴龙是确凿的第一个全身长有羽毛的暴龙类。虽然白垩纪晚期的暴龙是没有羽毛的,但它的祖先或许是为了保暖等原因长着羽毛。这类恐龙的牙齿有巨大的力量,具备咬进东北巨龙的肋骨里并吃了它的能力,而且咬后的肋骨形态也没有再发生什么变化,所以,这次捕猎很可能成功了。但你也不用担心它的牙齿断了怎么办?因为所有恐龙的牙齿都是终身替换的,断了之后新的会长出来。我们算了一下,牙齿咬进去这根肋骨大约需要公斤的力量,超过了鳄鱼的咬合力。

03不会飞的中华丽羽龙如何以飞鸟为食?

这是我非常喜欢的一个标本,中华丽羽龙身长大概有2.4米(是已知最大的美颌龙类物种),在当时的辽宁它已属于非常大的恐龙了。我们在研究这块化石之初,发现它有一个很特别的地方:这只中华丽羽龙的肚子里有东西。放大来看,肋骨包裹的区域有一些不是中华丽羽龙自己的骨头,比如标注为蓝色的是两只孔子鸟的骨头。短时间内能吃两只鸟,说明它的代谢速度很快。另一个有趣的点是,中华丽羽龙是在地面活动的,又不会爬树,怎么能吃天上的鸟?中华丽羽龙从隐蔽处跃起捕杀孔子鸟绘所以我们推断,它与现在的一些野生猫科动物,比如豹猫、黑足猫等有相似的捕食行为——它的弹跳能力非常强,可以埋伏在树下或者草丛边,等鸟从比较低的地方起飞或降落时,突然跃起捉住。我们对那张放大的图中被标成红色的骨头也进行了推断,它跟当时的一类叫做鹦鹉嘴龙的肩膀非常相似。鹦鹉嘴龙是那个时期当地很常见的恐龙,我个人估计它的化石的发现数量目前至少有几万个。而且它的尺寸非常小,有点像一只拉布拉多那么大,大部分比狗还小一点。当地的老乡,给它们起了个昵称,叫做“石猫”“石狗”。鹦鹉嘴龙是成群结队活动,而且很有爱心,当成年鹦鹉嘴龙出去觅食时,会选一只比较年轻的成年恐龙来照顾小鹦鹉嘴龙们。我们曾发现一窝几十个鹦鹉嘴龙幼崽,有一只大鹦鹉嘴龙就在旁边保护它们的化石,很有意思。因为鹦鹉嘴龙数量很多,所以,被中华丽羽龙吃掉也很正常。在研究这个标本之前,我们发现过另一只中华丽羽龙的肚子里也有东西。下图为这只中华丽羽龙肚子区域的特写,里面有一整条恐龙腿,还有一些没有消化完的杂乱的毛发。中华丽羽龙的进食和鳄鱼非常相似,是将整块肉吞下去,所以这个化石中的骨头还没完全消化。所以,从这个骨头我们可以看到它的形态学特征,可以归入当时一种比较小型的带毛的恐龙“中国鸟龙”。这张复原图中,中华丽羽龙正吞食压在脚下的中国鸟龙,将整只腿直接吞入口中。在野外,这种吞食的行为可以快速地把食物吃掉,旁边的同类想吃也没有了。以上就是为大家分享的恐龙的三顿大餐,从中华丽羽龙吃小的驰龙类,吃鸟类、鹦鹉嘴龙;到东北巨龙可能被一只早期的暴龙类攻击,牙齿深深地嵌入了它的肋骨;再到小盗龙吃鱼的实证,我们发现的动物的胃容物化石非常多,这只是其中几个例子。我们还发现过一只1亿年前白垩纪时期的一个蟾蜍将一只蝾螈整个儿吞进肚子里,还发现过一种小型水生的爬行类矢部龙吃小龙虾等。矢部龙标本的胃容物供图

邢立达恐龙的胃容物是揭示恐龙或者古生物食性的最确凿的证据,我们也希望以后能够发现更多的化石来揭示一些秘密,让我们对恐龙的或者古生物的理解更加深刻。以上就是邢立达老师讲座的主体内容,想学习所有内容的小伙伴,快观看讲座的全程视频吧~



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