有多少霸王龙来过地球？

花落

恐龙恐怕是动物界最受欢迎的“流量明星”了，虽然从未有人看过它们活生生的样子，但并不妨碍人们对它们的喜爱。遗憾的是，人们对恐龙的实况所知甚少，我们只能像追星的“粉丝”一样，通过一点点蛛丝马迹来推测偶像的点滴生活。今天，我们要推测的问题是，地球上曾生活过多少只我们喜爱的霸王龙？

初看问题，你也许会觉得无从下手，毕竟恐龙已不复存在，就连化石也七零八落，而且不是每只恐龙都能留下化石。如何得知恐龙的准确数量呢？但在生物学家眼里，这不过是一道简单的计算题，参考已知数据和规律，就能得到答案。

估算物种数量用的就是乘法，世代数乘以每个世代的个体数。其中世代数比较容易得知，用整个物种群体在地球上总共生活的时间除以每代平均存续的时长就行。根据化石信息我们估算出，霸王龍群体在地球生存了120万至360万年，为方便计算，我们取中位数240万年。

那么每代霸王龙平均存续的时间是多长呢？其实这算的是平均繁殖年龄到平均寿命的差值，从开始繁殖后代到生命终结，霸王龙就这样一代接一代地在地球上延续着。如果物种还有个体存活着，那么我们获得这个数据非常容易，但霸王龙已经灭绝了，我们就只能靠有限的化石来推算了。生物学家从霸王龙骨骼的微观结构推断出其初次交配年龄一般是15岁，再根据化石反映的各个个体的寿命，绘制出其生存曲线，据此估算出霸王龙的平均最长寿命。根据这些数据，生物学家最终估计出每代霸王龙的平均存续时长为19年。这样，我们就知道霸王龙的世代数为12.6万。

接下来，如果能够估计每一代的个体数量，那我们就能知道曾有多少只霸王龙出现在地球上。估算物种的个体数，需要用到一个生态学规律，那就是达茅斯定律。它描述的是体重和种群密度之间的关系——体型更庞大的动物需要更多生存空间，种群密度越小。比如，如果不考虑其他因素，1平方千米的草原可以养活的兔子数量，比同样面积养活的大象数量肯定要多得多。同理，新陈代谢速率越高，即消耗更多能量的物种，需要的生存空间也越大。

生物学家已经对霸王龙的体重做出了估计，认为它们的新陈代谢速率比现代大型蜥蜴科莫多龙略高。这样根据达茅斯定律估计，每只霸王龙的平均生存空间约为109.9平方千米，也就是说，霸王龙的种群密度为1/109.9。将这个数据乘以霸王龙生活区域的面积可知，每一代存在着约2万只个体。

终于，我们可以得到地球上的“超级巨星”霸王龙的数量了：12.6万×2万=25.2亿只。

不过，不难发现25亿只霸王龙的结果并不那么准确，因为我们在进行计算时，许多数字都是估算的，有时候还需要取估算范围的中间值进行计算，这样，结果自然存在偏差了。而我们之所以只能得到一个估算范围，是因为相关数据会随着霸王龙的生活习性和生存环境的改变而变化。

例如，我们根据霸王龙的体重和新陈代谢速率估算每只霸王龙生存空间约为109.9平方千米，这实际上是基于一个前提：霸王龙是独居捕猎者。即使物种处于相似生态位，根据独居或群居的区别，种群密度也会存在很大的差异。就如同狮子和老虎，同样位于食物链顶端，在相同的居住面积里，群居的狮子的数量比独居的老虎多得多。事实上，生物学家估计霸王龙的种群密度范围，从每7平方千米一只，到每1724平方千米一只不等，其中也考虑了独居和群居的不同影响。

那么，霸王龙究竟是独居还是群居的呢？这个问题至今还没有准确的答案，因为考古学家既挖掘到单一的霸王龙化石，也发现过霸王龙的群体化石。2021年，美国犹他州南部出土了一组暴龙（霸王龙是最大的暴龙品种）化石，这些暴龙生活在同一时期，它们当时很可能是在集体狩猎，然后遭遇了一场突如其来的洪水，被埋藏到今天。

除此之外，生存环境的不同也对物种种群密度有重大影响。例如生活在北极的北极狐和生活在澳洲的袋獾，两者体重相当，但袋獾的种群密度却是北极狐的6倍，这与气候、食物等多种环境因素密切相关。考虑到霸王龙生存的时期，气候条件变化剧烈，猎物数量也随之波动，霸王龙的种群密度在不同时期也不会是固定不变的。可见，想准确判断霸王龙的种群密度乃至推算其具体数量，还要考虑许多因素。

不管怎样，这种估算方法仍对确定灭绝物种的数量有很大的帮助。在生态系统中，生物会因为捕食关系形成错综复杂的网络。如果未来我们能挖掘到更多恐龙化石，特别是霸王龙的主要捕食对象三角龙的化石，用相同的方法计算三角龙的数量，两组数据相互验证，将有利于更准确地估算霸王龙的数量。相似地，生物网络中的其他灭绝生物的数量也可以据此进行估算，获知的数据越多，越有利于相互验证。

随着挖掘出的化石数量不断增加，研究方法的不断完善，我们对灭绝生物的推测将更有据可依，那时，一幅更清晰生动的远古生态图景将在我们眼前展开。