遠古發現丨“巨龍時代”的逆生長:這類恐龍為啥體型突然變小?

遠古發現丨“巨龍時代”的逆生長:這類恐龍為啥體型突然變小?

“漫”話恐龍演化史——阿爾瓦雷斯龍類的小型化故事。燁子繪,中科院古脊椎所供圖

白堊紀可謂是“巨龍的時代”。這一時期恐龍間的競爭日趨激烈,相當多的獸腳類恐龍走上大型化,甚至巨型化的演化道路。然而,科學家最近發現,在這些龐然大物中間,有一類神秘的恐龍——阿爾瓦雷斯龍類,體型卻在較短的時間內急劇縮小了。這種變化可能與它們的“食譜”由蜥蜴等小動物轉變為白蟻等社會性昆蟲有關。相關研究成果近日已發表在國際知名期刊《當代生物學》上。

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星介紹,阿爾瓦雷斯龍類是一類小型獸腳類恐龍,是我們熟悉的鳥類的遠親。它們體型纖細,有修長的雙腿和一雙“小短手”。這類恐龍的化石在亞洲、歐洲和南北美洲都有分佈,化石記錄從距今1。6億年左右的晚侏羅世一直延續到白堊紀末期,之後與大部分非鳥類恐龍一起滅絕。

遠古發現丨“巨龍時代”的逆生長:這類恐龍為啥體型突然變小?

四種代表性的阿爾瓦雷斯龍類的生態復原圖,展現不同演化階段阿爾瓦雷斯龍類恐龍體型和食性的差異。韓志信繪,中科院古脊椎所供圖

此次研究發現,阿爾瓦雷斯龍類的小型化,並不是緩慢逐漸發生的,而是在較短的時間內出現了體重的急劇下降,這一過程主要發生在距今1。1億年到8500萬年間。“早期的阿爾瓦雷斯龍類體型相較於霸王龍等而言,也是很小的,體重約5千克至50千克,也就是火雞到小鴕鳥的大小。而小型化之後,體重變為約0。5千克至5千克,大部分體型要小於雞,甚至和鴿子差不多大。”論文第一作者、英國布里斯托大學博士生秦子川說。

阿爾瓦雷斯龍類為何出現了這樣的“逆生長”?此次研究發現,阿爾瓦雷斯龍類的小型化,恰逢徹底改變陸地生態系統的重大環境事件——白堊紀陸地革命的發生。

據介紹,當時,有花植物開始佔領陸地,生態環境發生鉅變。伴隨有花植物的繁盛,白蟻、螞蟻、蜜蜂等社會性昆蟲開始繁榮起來。而與此同時,阿爾瓦雷斯龍類開始了它們的小型化過程。這種時間上的吻合表明,阿爾瓦雷斯龍類的小型化過程有可能與它們從肉食性或雜食性,轉變為蟲食性有關。

“一般認為,小型獸腳類恐龍是機會主義者,有吃的應該都不會放過。一些早期的阿爾瓦雷斯龍類可能吃蜥蜴等小型動物。”秦子川說,“晚期的小型阿爾瓦雷斯龍類有點類似現在的小食蟻獸。它們可能是用粗壯的前肢挖掘和破壞朽木、泥巢等白蟻生活的地方,然後再進食白蟻。它們的吻部前側不發育牙齒,這可能是為較長的舌頭留下伸出的通道,以便粘食蟻類。”

遠古發現丨“巨龍時代”的逆生長:這類恐龍為啥體型突然變小?

白堊紀末期中國發現的一種僅有一個手指的小型阿爾瓦雷斯龍類——單指臨河爪龍。中科院古脊椎所供圖

至於阿爾瓦雷斯龍類為何發生這種轉變,研究人員推測,高強度的生態競爭可能是一個原因,因為在同時間內,阿爾瓦雷斯龍類的不少遠親都在逐漸大型化,有些體重上升兩到三個數量級。到了白堊紀末期,大型食肉動物的生態位應該已經“人滿為患”,而阿爾瓦雷斯龍類的“逆生長”為生存贏得了一定空間。

不過,研究員表示,要具體證明阿爾瓦雷斯龍類食蟻假說,尚需要更多來自功能學和生態學的證據。該研究由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、英國布里斯托大學、美國喬治·華盛頓大學和南非金山大學合作完成。

策劃:金地

文字:金地、雷雲亮

編輯:江國成