揭秘雷克斯霸王龙

邓雪梅/编译

雷克斯霸王龙

●即使是最富盛名的恐龙，也隐藏着一些不为人知的秘密。本文对于雷克斯霸王龙（Tyrannosaurus rex）的研究内容，包括古生物学家是如何研究这具最具魅力的食肉动物所引出的许多热点话题，或也是读者最想要了解的东西。

1905年末，新闻记者们滔滔不绝地讨论着古生物学家在蒙大拿州荒地发现的一些史前怪兽骨骸（雷克斯霸王龙化石）。当时《纽约时报》以”残暴的蜥蜴王”为题来描述这一物种，并把它称为“人类有记录以来最为恐怖的杀戮动物”。从20世纪开始，雷克斯霸王龙（T.rex）从来没有脱离公众或古生物学家的视线。

长度超过12米、有着十几颗锯齿状锋利的牙齿，这具6 600万年前的T.rex化石保留了史前食肉动物的范例——今年又引发了媒体对它的狂热，其中一篇文章还讨论了T.rex食肉或是食腐为主，为此，许多古生物学家不屑地指出，这一争论不久前就已经解决了，排除了其食腐的说法。

特别令他们烦心的是，这些不是问题的问题盖过了其他有关T.rex的更为重要的问题。

例如，恐龙的演化起源之谜，即这一白垩纪时期的巨兽是如何从侏罗纪时期的小恐龙族群演化而来、这具T.rex化石是否属于幼年期、其全身覆盖的究竟是绒毛还是鳞片，以及为什么T.rex有着如此巨大的头和下肢、但前肢却相对弱小。

幸运的是，用英国爱丁堡大学古生物学家斯蒂芬·布鲁萨特（Stephen Brusatte）的话说：“我们拥有保存完好的T.rex化石实属罕见。正因为如此，我们才能够提出许多关于T.rex的问题，而对于其他的恐龙而言，我们却知之甚少。”

以下是古生物学家如何研究这些最具魅力的食肉动物的一些热点话题。

模糊起源

就在古生物学家亨利·F·奥斯本（Henry F.Osborn）命名T.rex后的最初几十年里，研究人员认为，这一巨大的捕食物种达到了向更大体型物种进化的巅峰。鉴于此，T.rex被认为是异龙的后代。异龙是一个体长9米的食肉动物，生活在T.rex以前大约8 000万年，与其他肉食性恐龙一起被归入肉食龙次亚目的族群中，T.rex为这个凶猛家族中最后、最庞大的成员。然而在20世纪90年代，当古生物学家开始用更严格的标准对恐龙种群重新分类时，他们推翻了原来的进化分支——发现T.rex家族起源于侏罗纪时期的一支体型很小、浑身毛茸茸的动物种群，它们生活在异龙和其他食肉动物的阴影之下。

古生物学家将T.rex及其近亲分类在霸王龙科，而霸王龙科处于一个称为霸王龙超科的进化树顶枝上（霸王龙超科出现在距今大约1.65亿年前）。已知最早的霸王龙超科成员，包括生活在距今大约1.5亿年前的两足食肉动物——克里夫兰史托龙，身长大约2～3米，古生物学家对这一生物了解甚少，但来自其他早期霸王龙超科的化石证据，表明了克里夫兰史托龙有着很长且低矮的头骨和细长的前肢。早期霸王龙超科的成员在侏罗纪食肉动物中其体型属小型、灵敏的捕食者一类。“与其说它们是顶级捕食者，还不如说它们是供玩赏用的小狗”，布鲁萨特说。

问题是，霸王龙超科是如何从卑微的体型进化成为北美洲和亚洲的顶级捕食者。然而，古生物学家错过了这个故事的许多关键部分。从距今大约1.45亿年前至距今大约9 000万年前的一段时期，地层中只有相对较少的恐龙化石，这个时期T.rex成了北美洲和亚洲的顶级捕食者。布鲁萨特推测，或是海平面和气候变化引发霸王龙科成为统治者的原因，但是，“我们真的需要更多的来自于白垩纪中期的化石来解开这个谜题。”

过去几年里，研究人员在中国的岩层记录中发现了这些关键时期的一些片段。2009年，芝加哥菲尔德博物馆的彼得·马克维奇 （Peter Makovicky）和同事，描述了在中国西部距今大约1.25亿～1亿年前的岩层中发现的一个被称为白魔雄关龙的长吻霸王龙超科。与侏罗纪霸王龙超科相比，这一体长约4米的生物其体型大于前者。而且，在2012年，北京中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的徐星（音译）和同事，描述了相同时间段的一种体长大约9米的霸王龙超科——华丽羽暴龙。

这可能是霸王龙超科和异龙超科重叠的关键过渡期（异龙超科后来逐渐消失）。布鲁萨特和同事在研究从中国北部岩层出土的化石中，发现了一个体长达5～6米的异龙超科、生活在距今大约9 000万年前的被称为毛儿图假鲨齿龙。他说：“看来异龙超科和霸王龙超科在这段时间与亚洲各地重叠，且体型相当。”他希望未来发现的化石，能有助于了解霸王龙超科是如何以及何时替代了异龙超科的顶级捕食者的位置。

幼年谜团

正如T.rex的演化起源是一个迷团，它们的幼年个体也是如此。在这种情况下，一种称做兰斯矮暴龙的生物成为了这场大辩论的核心——兰斯矮暴龙和T.rex是同一时间出现在北美洲的霸王龙科属，前者体长可能超过6米——当它首次被发现的时候，被认为是一个独立物种，现在有研究人员认为，兰斯矮暴龙实际是T.rex的幼年个体。

根据马里兰大学古生物学家托马斯·霍尔茨（Thomas Holtz Jr）的说法，兰斯矮暴龙的化石标本同T.rex非常像，两者之间的差异类似于其他恐龙物种的未成年个体和成年个体之间的差异——兰斯矮暴龙的化石标本似乎都属于幼年物种，T.rex化石标本则被认为是亚成年或成年个体。霍尔茨说，这表明了这两种恐龙只是同一个物种的不同阶段。

俄亥俄大学（雅典）古生物学家劳伦斯·威特默（Lawrence Witmer）并不这么认为。2010年，他和同事瑞安·里奇利（Ryan Ridgely）利用CT扫描技术研究了克利夫兰自然历史博物馆的兰斯矮暴龙头骨标本。“当我们研究这个课题的时候，倾向于兰斯矮暴龙是T.rex幼年个体这一假说”，威特默说。但是，他们发现了兰斯矮暴龙脑颅和鼻窦中的一些不寻常的凹槽——凹槽使得恐龙头骨后部可以充满气囊——这些特征和T.rex非常的不同，根据其头骨特征是属于另一个不同的物种，威特默说。

没有人比南达科他州希尔城的黑山地质研究学院院长彼得·拉尔森（Peter Larson）更支持兰斯矮暴龙是一个独立物种的说法（黑山地质研究学院收集、保存和复制了许多化石标本）。与T.rex牙齿锯齿紧密排列相比，拉尔森认为，兰斯矮暴龙的牙齿锯齿太细。他还指出，这两个物种在肩带的解剖差异和头骨的开孔之间也非常不同。

然而，这些关于恐龙化石的结论尚未在任何出版物上发表，科学家可能永远没有机会去研究它们。一具可能提供线索的兰斯矮暴龙骨架标本将在11月于纽约拍卖。与兰斯矮暴龙相关的辩论有助于提升这个标本的价格：估计可能会卖到900万美元。但是，大多数古生物学家无法研究这个标本，除非这个标本被保存在一个著名的博物馆中。

“解决方案可能需要更多的化石标本”，威特默说。古生物学家希望看到能够表明兰斯矮暴龙作为独立物种的一个发现：一个比任何兰斯矮暴龙标本更类似T.rex的成年个体的年轻霸王龙化石，或者一个显然不同于T.rex的兰斯矮暴龙的成年个体。但是，T.rex仍然具有魅力，研究人员不可能放弃长期持有的观点，也不可能解决持续几十年的争论。“我不知道需要多少数据来停止这场争论”，威特默说。

羽毛争论

一代又一代的艺术家把T.rex描绘成覆盖有鳞片的模样。然而，就在过去的二十年中，中国的研究人员发现了许多覆盖有羽毛或者绒毛的恐龙化石样本。这些发现包括了同T.rex密切相关的物种。

2004年，徐星命名了奇异帝龙——一种体型很小、早期霸王龙超科的恐龙——这种动物化石的尾椎、下颌和身体的其他部位保存了纤维的印痕，表明奇异帝龙曾披着一层绒毛，包括在中国发现的华丽羽王龙也有这样的特征。但这些恐龙的羽毛和现代鸟类不一样，是鸟类羽毛简化的初期形式。徐星认为，最早长有羽毛的恐龙可能用这些羽毛来进行视觉展示。后来，它们完全被羽毛覆盖的原因可能是依赖于其保暖。由于霸王龙超科之间进化的密切联系，“T.rex或许也有一种初始的绒毛”。

“古生物学家已经越来越无法拒绝T.rex覆盖有绒毛的理论。”霍尔茨说。这并不意味着T.rex看似像一只白垩纪时期的鸡。布鲁萨特认为，它可能覆盖着相当不起眼的毛状纤维，就如同许多其他的长有羽毛的恐龙一样。

然而，研究人员并没有发现T.rex身上的羽毛印痕，因此不能肯定其身体究竟覆盖了什么。威斯康星州基诺沙市卡西基学院的古生物学家托马斯·卡尔（Thomas Carr）认为，一些未公开的T.rex的近亲化石显示，T.rex有着鳞状皮肤。这些研究结果表明，尽管一些早期的霸王龙超科有羽毛，但是霸王龙科（包括T.rex）的种群似乎已经经历了从羽毛到鳞片的反向进化。

“没有证据显示霸王龙科是有羽毛的，”卡尔说，“并且艺术家没有理由用羽毛来描绘这些恐龙，除非发现霸王龙科的确具有羽毛的证据。”

这一争论超越了T.rex本身的模样。T.rex是否有羽毛的这一争论，会影响到研究人员该如何重构这些恐龙的生活场景，包括从可能的求偶行为到如何来控制它们的体温。

前肢争论

T.rex前肢短小以至于无法触及它的嘴，其短小的前肢到底有何用途？这一谜团困扰了古生物学家一个多世纪之久。早期的想法认为，两个短小的前肢可以帮助T.rex在交配过程中从地面站起抓住雌性，或以此支撑身体重心，但随后放弃了这些观点。古生物学家认为，T.rex的前肢是退化遗留物——一个受到漫画家青睐的想法，漫画家不知疲倦地描绘出T.rex无用前肢的尴尬漫画。

但是，俄亥俄大学古生物学家莎拉·伯奇（Sara Burch）的研究表明，上述对T.rex前肢的描述是不正确的。在对恐龙家族唯一现存成员——鸟类肌肉组织研究后，她认为，如果T.rex的前肢是退化遗留物，那么其就会丧失包括肌肉附着点在内的解剖学特征。但是，这些化石“保留了大量肌肉组织的证据。”虽然我们不知道T.rex的前肢到底做何用途，但卡尔认为，前肢通常是用来捕获猎物的。“霸王龙科和其他兽脚类肉食恐龙一样，通过自己的前肢来抓捕和处理猎物。”

在对以往肌肉力量的评估基础上，霍尔茨认为T.rex其软弱的前肢作用不大——许多霸王龙科化石中出现前肢骨折后又愈合的迹象。他说：“它们的生活习惯不需要经常使用这些前肢。”T.rex的前肢也许主要在求偶或竞争中来展示自己的行为——很可能前肢就隐匿在它们的羽毛里面。

霍尔茨说：“T.rex的许多方面，特别是它的生理或行为方面至今仍是一个谜团。”或许，这些谜团总会有揭开的那一天。“随着新研究方法的不断发展，我们会为这些生物的探索开辟新的道路。”霍尔茨补充说。相信，随着研究的不断推进，研究人员对于T.rex这位“残暴君王”的观点也将不断地充实和完善。