在俄克拉荷馬州立大學(xué)的解剖實(shí)驗(yàn)室里,霍莉·伍德沃德(Holly Woodward)把一塊塊霸王龍腿骨化石切成像紙一樣薄的薄片,打上一束特殊的光。她的眼睛貼著顯微鏡,一圈一圈地?cái)?shù)著骨頭內(nèi)部的“年輪”。數(shù)完她突然意識(shí)到一個(gè)有點(diǎn)顛覆認(rèn)知的可能性:過(guò)去幾十年,大家都以為霸王龍差不多25歲就長(zhǎng)到頭了,而她們看到的這些骨頭卻在暗示,這種標(biāo)志性的史前捕食者,很可能要花上四十來(lái)年才能長(zhǎng)到近八噸的極限體格。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)源于對(duì)十七具不同年齡的暴龍化石的分析。研究團(tuán)隊(duì)從幼年個(gè)體一直梳理到那些最龐大的成年骨架,用一套全新的統(tǒng)計(jì)方法,把每一具化石骨頭里殘存的生長(zhǎng)記錄拼接起來(lái),拼出了一張前所未有的霸王龍生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖。這項(xiàng)研究發(fā)表在《PeerJ》期刊上,據(jù)研究者自己說(shuō),這是“有史以來(lái)為霸王龍組裝出的最大數(shù)據(jù)集”。
![]()
這件事其實(shí)能讓你用另一種眼光看待那些博物館里十幾米長(zhǎng)的霸王龍骨架。你很可能以為恐龍就像拉面一樣,從蛋里孵出來(lái)就拼命灌風(fēng)長(zhǎng)大,幾年工夫就成了巨獸。然而伍德沃德的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),霸王龍的生長(zhǎng)節(jié)奏可能比我們想象的慢得多——它們很可能用了一段長(zhǎng)得多的歲月,才把體重?fù)蔚桨藝崱?/p>
這件事真正的懸疑在于,我們過(guò)去對(duì)霸王龍成長(zhǎng)的理解,可能建立在一種過(guò)于簡(jiǎn)化的圖景之上。而新的研究就像把一塊破碎的時(shí)鐘重新拼好,告訴你:這鐘走得比你猜的慢。以下就是這個(gè)團(tuán)隊(duì)到底做了什么、看到了什么,以及我們?nèi)匀徊恢赖膸准隆?/p>
首先,咱們得說(shuō)說(shuō)骨頭里那些被科學(xué)家當(dāng)成“年輪”看的生長(zhǎng)環(huán)。古生物學(xué)家在化石骨骼里尋找的是一種叫做“生長(zhǎng)標(biāo)記”的微細(xì)結(jié)構(gòu)。和樹(shù)干里每年新增一圈木質(zhì)部類(lèi)似,很多脊椎動(dòng)物在長(zhǎng)骨頭的時(shí)候,也會(huì)每年沉積一層新骨,在橫切面上留下肉眼幾乎看不見(jiàn)的環(huán)。只不過(guò)對(duì)于恐龍,這些環(huán)只保留下生命中最后一段時(shí)光的記錄。伍德沃德解釋說(shuō),霸王龍腿骨的一個(gè)橫截面,通常只能告訴你這頭動(dòng)物生命最后十到二十年的成長(zhǎng)信息。這就像拿一臺(tái)只能記錄最近二十年數(shù)據(jù)的行車(chē)記錄儀,想推斷這輛車(chē)從出廠到現(xiàn)在跑了多少公里,你缺了一大截早期的數(shù)據(jù)。
過(guò)去的科學(xué)家們當(dāng)然也數(shù)過(guò)這些生長(zhǎng)環(huán)。但是這一次,伍德沃德的團(tuán)隊(duì)用了更先進(jìn)的技術(shù)。她們沒(méi)有在普通顯微鏡下隨便掃一眼,而是把骨片放在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的光源下面,這種光照可以把常規(guī)手段根本看不清楚的生長(zhǎng)環(huán)給凸顯出來(lái)。同時(shí),她們用了更復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)模型,把來(lái)自不同個(gè)體的生長(zhǎng)記錄縫合在一起。這樣一來(lái),那些曾經(jīng)散落在不同化石里的零碎信息,第一次被組合成了一整條跨越一生的生長(zhǎng)軌跡。
這就引出了第二件事:為什么非要拼湊這么多具骨骼的數(shù)據(jù)才行?因?yàn)槊烤呋槐A袅俗约荷詈箅A段的那段記錄。你不可能靠一頭恐龍腿骨上的十幾圈環(huán),就斷言它從破殼到老死一共長(zhǎng)了多少年。所以,研究團(tuán)隊(duì)一口氣搜集了已知最完整的霸王龍化石,組建了目前最大的霸王龍數(shù)據(jù)集。伍德沃德說(shuō),利用化石骨骼里保存下來(lái)的生長(zhǎng)環(huán),她們能夠逐年重建這些動(dòng)物的成長(zhǎng)歷史——不是大概估計(jì),而是逐年。
這背后有個(gè)像拼圖一樣的統(tǒng)計(jì)邏輯。納森·邁爾沃爾德(Nathan Myhrvold)是“高智發(fā)明”公司的數(shù)學(xué)家和古生物學(xué)家,他主導(dǎo)了這次統(tǒng)計(jì)模型的開(kāi)發(fā)。他說(shuō),團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新的統(tǒng)計(jì)方法,能把來(lái)自不同標(biāo)本的生長(zhǎng)記錄縫合起來(lái),從而比以往任何研究都更細(xì)致地估算出霸王龍?jiān)谡麄€(gè)生命階段的生長(zhǎng)軌跡。打個(gè)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋确剑拖衲闶稚嫌幸化B不同人拍的、時(shí)長(zhǎng)不同的霸王龍成長(zhǎng)紀(jì)錄片,有人拍的是幼年期最后幾分鐘,有人拍的是青春期開(kāi)頭,有人拍的是中年,你用算法把這些片段對(duì)齊重疊,就合成了一部完整的片子。只不過(guò)這里對(duì)齊的依據(jù),是骨骼生長(zhǎng)環(huán)提供的年齡錨點(diǎn),而不是視頻時(shí)間碼。
第三步,就是這副拼圖拼完以后露出來(lái)的真正畫(huà)面:霸王龍的生長(zhǎng)期可能比過(guò)去以為的多了整整十五年。以前的主流觀點(diǎn)認(rèn)為,霸王龍大約在25歲時(shí)達(dá)到成年體型。而邁爾沃爾德和伍德沃德團(tuán)隊(duì)的綜合生長(zhǎng)曲線(xiàn)顯示,霸王龍很可能繼續(xù)生長(zhǎng)到大約40歲,才最終停下體格的增長(zhǎng),頂?shù)侥前藝嵉奶旎ò濉?/p>
這個(gè)差異并不只是日歷上的數(shù)字調(diào)整。如果你想象一下一只霸王龍的成長(zhǎng)日歷,把它的生命鋪成一條時(shí)間軸,這多出來(lái)的十五年意味著,它很可能在相當(dāng)漫長(zhǎng)的時(shí)間里,都在緩慢地添磚加瓦,把身體推向更大的尺寸。對(duì)于一頭成體近八噸的陸生肉食動(dòng)物來(lái)說(shuō),這樣的成長(zhǎng)節(jié)奏和過(guò)去人們想象的快速?zèng)_刺,有著根本的不同。它提示你,霸王龍也許不是在青春期內(nèi)火急火燎地膨脹,而是用一種更從容的節(jié)律,耗費(fèi)大把時(shí)間才吃成龐然大物。
當(dāng)然,這一切都還帶著“可能”和“很可能”。研究人員在論文里使用的就是這樣的限定詞。她們說(shuō),初步證據(jù)顯示霸王龍可能持續(xù)增長(zhǎng)了將近四十年;她們還說(shuō),這項(xiàng)研究提供了“迄今為止最詳細(xì)的霸王龍一生生長(zhǎng)史的重建”。但她們沒(méi)有說(shuō)“已經(jīng)證實(shí)”,也沒(méi)有說(shuō)“推翻舊理論”。在科普的口吻里,我們也必須保留這份審慎。
第四件事,則把話(huà)題引向了一個(gè)讓人有點(diǎn)撓頭的方向。在分析過(guò)程中,研究人員發(fā)現(xiàn)有一些長(zhǎng)期以來(lái)被專(zhuān)家順手歸到霸王龍名下的化石,可能壓根兒就不是霸王龍本龍。這些骨頭表現(xiàn)出來(lái)的生長(zhǎng)模式,或者一些生物學(xué)特征,提示它們也許屬于和霸王龍親緣關(guān)系很近的其他物種,或者出于某些尚不清楚的生物學(xué)原因而長(zhǎng)成了另一個(gè)樣子。
換句話(huà)說(shuō),過(guò)去博物館里對(duì)著標(biāo)簽教孩子認(rèn)“霸王龍大腿骨”的那些骨頭,可能有一部分得重新分分類(lèi)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)本身并不影響霸王龍花了四十年才長(zhǎng)到最大的判斷,但它像一面突然亮起來(lái)的警示燈,提醒我們:我們對(duì)霸王龍家族樹(shù)的了解,可能還遠(yuǎn)不到可以下結(jié)論的時(shí)候。那些曾經(jīng)被統(tǒng)一當(dāng)作T. rex畫(huà)進(jìn)復(fù)原圖的骨骼,背后也許藏著不止一種大型暴龍。
到這兒,你可能會(huì)琢磨:那這些不是霸王龍的化石,到底是誰(shuí)?研究人員在論文里沒(méi)有給出確切答案,只是指出這些化石和典型的霸王龍存在差異。也許是侏儒型的暴龍親戚,也許是同一種但發(fā)生了特殊生理變化的個(gè)體。科學(xué)界目前還沒(méi)有定論。這也正是讓人更感興趣的地方——一張被重新檢查的霸王龍生長(zhǎng)日歷,不僅讓我們看清了它成長(zhǎng)的節(jié)奏,還順便把一扇新的問(wèn)題窗戶(hù)推開(kāi)了。
其實(shí),像這樣靠“骨頭年輪加統(tǒng)計(jì)縫合”來(lái)閱讀滅絕動(dòng)物生命史的做法,在古生物學(xué)里并不算稀奇。只不過(guò),以前受技術(shù)所限,很多研究拿不到這么精細(xì)的縫合結(jié)果,只能依靠個(gè)別標(biāo)本匆忙下結(jié)論。這次研究的意義之一,就是證明了當(dāng)你把足夠多的個(gè)體拼到一起,并且用更精密的建模方法去對(duì)待這些生長(zhǎng)環(huán)的時(shí)候,你以為熟悉的史前巨獸,完全可能給出一個(gè)讓人出乎意料的答案。
再往深里想一層,霸王龍這種生長(zhǎng)節(jié)奏的變化,也可能會(huì)逼著我們調(diào)整對(duì)它們生態(tài)位的想象。如果一頭霸王龍需要花四十年才能攢夠八噸的體重,那它在生態(tài)系統(tǒng)里當(dāng)頂級(jí)掠食者的時(shí)間窗口、繁殖策略、種群替換速度,都可能和我們過(guò)去假設(shè)的截然不同。只是這些推論已經(jīng)超出了現(xiàn)在這項(xiàng)研究的邊界,研究人員并沒(méi)有在論文里直接探討,我們也只能把它當(dāng)做一條留待未來(lái)的思考線(xiàn)。
最后,這項(xiàng)研究還透露出一個(gè)很樸素的道理:大自然很少按照人類(lèi)設(shè)定的鬧鐘運(yùn)行。當(dāng)古生物學(xué)家把骨頭切到那么薄、把年輪數(shù)到那么細(xì)、把統(tǒng)計(jì)模型搭到那么復(fù)雜的時(shí)候,霸王龍終于有機(jī)會(huì)用它自己的方式告訴我們——它的成長(zhǎng)沒(méi)有快進(jìn)鍵。而我們?cè)饶莻€(gè)25歲成年的老故事,很可能是聽(tīng)到了一個(gè)被剪接過(guò)的人生片段。這么一想,古生物學(xué)的魅力或許正在于,
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.