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这三组“柔蛋”,能推翻以前几十年的倘若?

  文章来源:原理

  从蒙古乌喀托哈芜秽的戈壁沙漠,到阿根廷的高地,再到冰天雪地的南极……这三个地方看似毫无相关,却被两项新的钻研相关在了一首。

  这两项钻研最初的故事略有相通。1995年,美国自然历史博物馆的古生物学家Mark Norell和他的蒙古同事在一次戈壁沙漠的考察中,发现了十几枚恐龙胚胎化石。这些胚胎大约有7200万年的历史,它们属于原角龙(Protoceratops)。

原角龙胚胎化石。| 图片来源:Norell, M。 et al。原角龙胚胎化石。| 图片来源:Norell, M。 et al。

  化石标本一向放在Norell的办公室柜子中,在那里他收藏了很多“最高优先级”的标本。耶鲁大学的博士生Jasmina Wiemann和Matteo Fabbri频繁去纽约探看Norell,和他商议一些化石钻研。有一次,Norell给他们看了这些迂腐的原角龙胚胎,并直接地说:“吾真觉得它们(恐龙)的蛋是柔壳的。”

  乍一听如此“推翻”的话,Wiemann和Fabbri的第一逆答觉得不太能够,但通过仔细不益看察,他们益似在胚胎的周围发现了一些不清淡的结构。

  与此同时,在前去阿根廷高地的科学考察中,阿根廷古生物学家Diego Pol发现了更为迂腐的鼠龙(Mussaurus)胚胎化石,它们大约来自2亿年前。但令科学家疑心的是,他们在胚胎周围找不到任何留下的钙化硬壳的痕迹。

  Pol是Norell曾经的博士生,他把这件事通知了本身的前导师。他们俩很快认识到,来自蒙古和阿根廷的两份恐龙胚胎化石都不清淡地少了钙化的蛋壳。最后,在Wiemann和Fabbri的配相符下,Norell的团队确认,这些最迂腐的恐龙蛋是柔壳的,这和以去古生物学界对恐龙蛋的认识云泥之别。

鼠龙胚胎化石。| 图片来源:Norell, M。 et al。鼠龙胚胎化石。| 图片来源:Norell, M。 et al。

  在地球的更南端,相通的情节也在上演。2011年,在智利南极钻研所布局的科考中,智利科学家在南极发现了一枚奥秘的化石,它看上去就像一个泄了气的足球。将近10年以前了,这枚化石一向收藏在智利国家自然历史博物馆,标本并未添标记,也从未被钻研过。受到经典科幻悬疑电影《怪形》(The Thing,电影围绕着一栽冰封在南极大陆的古生物睁开)的启发,科学家一向用“The Thing”代指这枚化石。

  智利国家自然历史博物馆的David Rubilar Rogers是当初发现化石的科学家之一。他会把这枚化石展现给每一位来到博物馆的地质学家,期待有人对化石有一些思想,但一向异国找到任何正当的人选,直到2018年,得克萨斯大学奥斯汀分校的古生物学家Julia Clarke教授到访。

  “吾把化石给她看,没过几分钟,Julia通知吾,它能够是枚瘪了的蛋!”Rogers说。

南极发现的柔壳蛋化石,它被命名为Antarcticoolithus。| 图片来源:Legendre, L。 J。 et al。南极发现的柔壳蛋化石,它被命名为Antarcticoolithus。| 图片来源:Legendre, L。 J。 et al。

  后来,得克萨斯大学奥斯汀分校的钻研人员领导的一项分析发现,这枚化石实在是一个重大的柔壳蛋,距今约6600万年。它长约29厘米,宽约20厘米,是迄今发现的最大的柔壳蛋,也是已知的第二大的蛋,大小仅次于之前发现的马达添斯添象鸟(Aepyornis maximus)蛋。

新钻研中的柔壳蛋化石与其他蛋类的尺寸对比暗示。| 图片设计:雯雯新钻研中的柔壳蛋化石与其他蛋类的尺寸对比暗示。| 图片设计:雯雯

  这是在南极发现的第一枚化石蛋,被命名为Antarcticoolithus。它突破了人们之前所认为的柔壳蛋能够滋长的极限。除了尺寸惊人之外,这枚化石还具有主要意义,由于科学家认为它答该属于一栽灭绝的巨型海洋爬走动物,比如沧龙(mosasaurs)。这一发现挑衅了人们普及认为的这类生物不下蛋的看法。

  近日,这两项钻研在联相符天登上了《自然》杂志。相关这些“柔蛋”证据的钻研吸引了古生物学家和大多媒体的眼光,它们共同挑衅了这些迂腐的史前世物的滋生形式的伪说,咨询中心也许能为古生物滋生与进化的后续钻研掀开一扇大门。

  羊膜卵(amniotic egg)的展现是脊椎动物进化史上的一个关键事件。羊膜是一层封闭的膜,它能够珍惜胚胎不会失水而物化。在进化史上的另一个关键是强硬的蛋壳的展现,硬壳挑供了更多珍惜与声援。这让爬走动物能够在约3亿年前霸占陆地,同时也为鸟类和哺乳动物的兴首铺平了道路。

  以去发现的恐龙蛋大多和当代的鸟蛋相通,拥有强硬的蛋壳。这是由于硬壳更容易保存在化石记录中。鸟蛋的蛋壳中还有一层方解石的矿石,让蛋壳更添扎实,鸟能够“坐”在蛋上孵化雏鸟。古生物学家以前一向推想,由于恐龙拥有相通的硬壳蛋,它们很有能够也采取相通的育小方式。

  但以去发现的蛋类化石记录也带有清晰的“弱点”,让科学家感到疑心。比如,已知的会下蛋的恐龙的栽类专门有限,从地质学上来说,大多恐龙蛋也显得相等“年轻”,它们大多存在于白垩纪的岩石中,也就是恐龙进化的后期阶段。还有很多化石记录仅仅只包含着骨骼的遗骸。

  Norell等人的这项新钻研在某栽水平上解答了这些疑问。钻研团队先采集了原角龙化石上的一些小的样本,将它们切成薄片,在显微镜下不益看察。横截面表现,在胚胎周围的“光晕”相通的结构厚约1/3毫米,在周围并不存在恐龙蛋标准的那栽钙化结构。

  随后,科学家用激光手法揣度出了原角龙和鼠龙蛋的化学特征,发现这些数据与其他柔壳蛋的化学数据相通。柔壳蛋无法很益地保留水分,这意味着,这些更为迂腐的恐龙能够是像海龟或者鳄鱼相通把蛋埋在地下。

  为了追踪恐龙蛋的进化轨迹,钻研人员还绘制了一个进化树,追溯到约2.5亿年前。他们认为,一切恐龙的共同先人很有能够是产下柔壳蛋的。蛋壳的钙化很有能够在恐龙中进化了三次,而非之前认为的一次。

  在另一项钻研中,来自南极的巨型柔壳蛋Antarcticoolithus同样带来了惊人的效果。钻研主要作者Lucas Legendre介绍,这枚蛋与蜥蜴和蛇的蛋最相通,它能够来自这些爬走动物的一个巨型支属。

沧龙在水下下蛋的科学幻想图。| 图片来源:John Maisano/UT沧龙在水下下蛋的科学幻想图。| 图片来源:John Maisano/UT

  Legendre行使显微镜发现了几层膜,这栽结构与今天一些蛇和蜥蜴产下的能迅速孵化的透明的蛋专门相通。一些钻研人员认为,化石所在的地方是一个浅水的育婴场所,那是一个小海湾的环境,年轻的个体在那里拥有坦然的成长环境。

  然而,由于化石蛋已经孵化出来了,其中并不含骨架,Legendre不得不必其他手法来确认原形是哪栽爬走动物产下的蛋。

  他清理了一组数据,将259只现存爬走动物的体型与其蛋的大小进走比较,发现Antarcticoolithus的“主人”从头到身体末了的长度答该超过6米,这还不算尾巴。按照它的大小和现存的爬走动物的亲缘相关来看,它答该是一栽迂腐的海洋爬走动物。除此之外,发现化石蛋的岩层中还保存着小年沧龙和蛇颈龙(plesiosaurs)的骨骼,以及成年个体的标本。

沧龙复原图。| 图片来源:Francisco Hueichaleo/UT沧龙复原图。| 图片来源:Francisco Hueichaleo/UT

  但这也带来了一些谜团。沧龙是一栽呼吸空气的动物,倘若这些蛋实在属于沧龙,刚出生的小体很有能够在孵化出的那一刻就不得不立刻浮出水面呼吸。那为何又要冒如许的险在水中下蛋呢?

  论文中异国商议这栽迂腐的爬走动物是如何下蛋的,但科学家有两栽主要的迥异的推想。一栽不益看点认为,这栽爬走动物是在盛开水域孵化蛋,这是一些海蛇的生蛋方式。另一栽不益看点则倾向认为,爬走动物是将蛋下在海滩上,孵化出的小体会像小海龟相通冲进大海。

沧龙在水下下蛋的科学幻想图。| 图片来源:UT沧龙在水下下蛋的科学幻想图。| 图片来源:UT

  两项新的钻研也带来了一些更兴味的推想。比如,来自南极的Antarcticoolithus有异国能够是恐龙下的蛋?

  Legendre曾外示,Antarcticoolithus和恐龙蛋有一些清晰的迥异。但现在,新的钻研同样改写了以去对恐龙蛋的认识。前段时间,还有钻研发现了第一栽已知的水生恐龙(详见《在<侏罗纪公园>里能跟霸王龙抗衡,但实际上……》)。

  钻研的挺进不息雄厚着人们对史前世物的认识,科学家憧憬着能进走更多挖掘做事,也许能够串首这些地球曾经的主人的背后更重大的历史画卷。

  “吾们一向以为恐龙是一栽与多迥异的爬走动物……但越来越多的钻研通知吾们,起码在早期,它们能够并异国那么稀奇。也许吾们正在推翻以前几十年的倘若。”Fabbri如许说。

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posted @ 20-06-30 04:28 作者:admin  阅读:

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