1.45亿到6600万年前的白垩纪时期，恐龙主宰着陆地和天空。而根据一篇不久前发表于《自然》杂志的新论文，一种之前被认为生活在陆地上的恐龙，似乎还威胁着水生世界。
一个国际合作的研究小组通过研究最新的恐龙化石，重建了一种已知的最大食肉性恐龙——埃及棘龙（Spinosaurus aegyptiacus）的骨骼模型，证实了这是一种水生生物。
○ 根据最新化石重建的埃及棘龙模型。| 图片来源：Nizar Ibrahim et. al.
这项研究表明，埃及棘龙具有一个巨大且灵活的尾鳍，这种独特的像鳍一样的尾巴为这种巨型食肉性动物在水中游动提供了强大的推进力。
一直以来，棘龙都是许多古生物学家所感兴趣的研究对象，它是一种兽脚亚目恐龙。兽脚类恐龙是食肉恐龙的一个分支，比如雷克斯霸王龙（Tyrannosaurus rex）也是其中的成员。
出现在电影中的棘龙一般都被描绘成它们是生活在陆地上的超级掠食者，比如在电影《侏罗纪公园3》（2001）中，跟霸王龙对抗的棘龙就是在陆地上奔跑的。
○ 《侏罗纪公园3》发布的棘龙官方尺寸图稿。| 图片来源：Jurassic Wiki
在更早的时候就有古生物学家提出，棘龙可能是水生动物。但这种观点在早期遭到了较多否决。人们认为这种观点是对数据进行了过度解读的结果。还有人通过数学实验证明，如果把棘龙放在水里，它是浮不起来。
不过一个被普遍接受的观点是，棘龙是一种栖息在水边的恐龙，它们会以海中的动物喂食，其锥形的牙齿能很好地咬住光滑的鱼类。但对大多数人来说，他们更倾向于相信棘龙只是一种会在水边等待鱼儿游过的涉水恐龙，就像可能会扑通一声跳入水中抓鱼的灰熊一样。
然而，古生物学家对这种兽脚亚目恐龙的解剖学和生态学理解一直受到阻碍。这是因为棘龙的骨骼化石非常少，过去发现的大部分棘龙化石都在第二次世界大战中被损毁。到目前为止，我们对骨骼的后部，尤其是对尾椎部分知之甚少。而椎体的尾部是判断棘龙是否适应水生运动的关键所在。因此，对棘龙尾部的解剖分析和功能判断是建立在高度不完整的遗骸之上的。
○ 在摩洛哥发现棘龙化石的遗址。| 图片来源：Cristiano Dal Sasso and Diego Mattarelli
新的化石为这项研究提供了重要线索。2014年，古生物学家Nizar Ibrahim在摩洛哥发现了棘龙的化石踪迹，他与同事指出这种生物的骨骼密度比大多数兽脚类恐龙都要大，密度更大的骨骼或许是一种为了更适应水生生活的进化，使其对浮力有更好的控制。因此他们提出，棘龙可能是最早的一种水生，或至少是部分水生的恐龙物种。
2018年，Ibrahim前往摩洛哥，成功挖掘出了大量棘龙的化石遗骸，其中就包括尾巴椎骨，奇特的形状让研究人员再次好奇：这样的尾巴究竟有何用途？是用于在水中游动吗？
○ 椎骨化石。| 图片来源：Cristiano Dal Sasso and Diego Mattarelli
为了检验这种猜测，Ibrahim和他的研究团队联系了比较动物学博物馆的古脊椎动物馆馆长Stephanie Pierce。这条5米多长的尾巴立即吸引了Pierce的注意，因为这些化石所呈现出的“鳍状尾巴结构”是在其他恐龙身上没有过的。沿着尾巴往下，脊椎骨会停止一个连着一个，而尾巴上的“刺”却变得越来越长，使得整个尾巴部分具有很大的表面积。这意味着它们是由肌肉或其他软组织连接起来的，所以更容易弯曲。
○ 棘龙骨骼重建。| 图片来源：Nizar Ibrahim et. al. / Nature
根据收集到的化石，研究人员用塑料做了一些非常简单的实体尾巴模型，把它们连接到实验室里的机器人控制器上。通过让其前后移动，他们成功地让它‘游动’了起来。然后，他们还对不同的棘龙尾巴形状和其他恐龙尾巴之间的游泳性能差异进行了评估。
○ 塑料尾巴实验，展示了棘龙可以如何在水中移动。| 图片来源：Nizar Ibrahim et. al.
为了进行比较，他们还模拟了鳄鱼以及蝾螈的尾巴，以及两种其尾巴可能更硬、更细的陆地恐龙。他们的发现似乎很好地证实了之前对棘龙的这个奇特尾部的猜测：这种扁平且非常灵活的尾巴就是为游泳而生的，它与鳄鱼的尾巴设计基本一致。
不仅如此，研究人员通过分析指出，棘龙的质心与之前研究中所认为的也有所不同，假如棘龙是生活在陆地上的恐龙，那么它的质心会使它向前倾斜，根本无法与霸王龙战斗。
还有其他证据也支持棘龙是水生动物的观点：这些新化石是连同其他动物在淡水沉积物中发现的，其中包括腔棘鱼，这是一种自恐龙时代就存在的大型鱼类。这些证据都清晰地指向了一个结论——棘龙是一种高度适应环境的水生食肉动物。
当然，仍有一些问题是未知的，比如棘龙能游多快？再比如棘龙是如何捕猎的？
由于棘龙的体型很大，所以它不能在水中飞速移动。研究人员指出，新发现的化石残骸属于小型棘龙，但仍然有10米长。他们猜测，这些棘龙应该是在水中稳定、缓慢地游动，大约每秒能游动半条尾巴的长度，平均来说速度为每秒2.5米。然而与此同时，研究人员注意到鳄鱼的游动速度非常快……
无法回答的问题还有很多。或许可以寄希望于将有更多的化石会被发掘，更多关于这种奇妙古生物的秘密会在不久的将来被一一揭晓。
参考来源：https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/04/new-paper-suggests-spinosaurus-may-have-been-aquatic/https://www.nature.com/articles/s41586-020-2190-3https://www.sciencenews.org/article/spinosaurus-dinosaur-fossil-tail-aquatic-swimmer
封面图来源：Davide Bonadonna
发表于 2020-5-10 02:38
