霸王龍前肢為什麼那麼小?古生物學家:避免與同伴共食時發生悲劇

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 10 日 0:00 | 分類 生物科技 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


對古生物學家來說,霸王龍前肢為什麼那麼小,一直眾說紛紜,但如今有個說法或許是合理答案。

霸王龍和牠迷人的小手

所有恐龍中,人氣最高的巨型掠食者霸王龍(Tyrannosaurus rex),一直是古生物學家熱中研究的對象,不過在所有與霸王龍有關的研究問題裡,古生物學家最想了解的永遠是困擾已久的謎團──霸王龍的手為什麼那麼小?

美國加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)綜合生物學教授,也是加州大學古生物學博物館(UC Museum of Paleontology)館長帕迪安(Kevin Padiana),對這個疑問提出他的最佳解答,並將研究結果發表於《波蘭古生物學報》(Acta Palaeontologica Polonica)期刊。

課堂上如鯁在喉的提問

帕迪安表示,「霸王龍前肢短小的謎團」是他思考多年的問題,因每逢在加州大學上課,他都會被學生問同個問題:「教授,為什麼霸王龍的手那麼短?」他總是以「不知道,沒有人知道」為標準回答。

但這次他決定不說「不知道」,他要找到讓自己和學生都滿意的推論。

集體狩獵的霸王龍?

帕迪安詳細檢視霸王龍化石,指出霸王龍前身有較長前肢,因此應有什麼原因讓霸王龍前肢變小,也讓活動範圍減少。

過去理論,雖然普遍認為霸王龍是獨自狩獵的古老物種,但一些化石跡象顯示,霸王龍捕獵時很可能成群結隊,而不是單獨行動。

「過去20年,幾個重要考古遺址都有成年與幼年霸王龍死在一起,雖然我們不能確信牠們是一起生活或一起死去。」帕迪安說:「但如果好幾個遺址都有相同動物葬在一起,這是個強烈訊號,其他研究人員也提出類似可能性:霸王龍也許是集體獵食的生物。」

▲ 古生物學家研究霸王龍前肢化石。圖為收藏於美國芝加哥菲爾德自然史博物館(Field Museum of Natural History)的霸王龍「蘇」(Sue),是已知最完整的霸王龍化石。(Source:達志影像)

一代代的防禦機制

據帕迪安假設,霸王龍手臂經過好幾代演化保持短小,主要是避免集體獵食和進食時不小心咬到彼此手臂,造成嚴重截肢的悲慘局面。

帕迪安解釋:「當好幾隻霸王龍聚集到獵物旁時會發生什麼事?這些霸王龍有很大的頭骨、有力的下顎及牙齒,牠們會靠在一起大力啃咬肉與骨頭,要是有隻霸王龍吃到忘記保持距離,擔心被搶食的霸王龍很可能會咬對方前肢給予警告。」

「所以前肢短小有益,因無論如何霸王龍都用不到它狩獵」,帕迪安論文表示,如此霸王龍就能遠離同伴的下巴威脅,避免截肢、失血、感染、死亡等風險。

古生物學家過往的大膽假設

不過帕迪安並不是第一位解釋霸王龍小手臂的學者,還是有些人提出假設,只是都未獲證實。

霸王龍化石最早1902年於美國蒙大拿州地獄溪層(Hell Creek Formation)發現,由最著名的化石獵人布朗(Barnum Brown)挖出。據說布朗挖到霸王龍前肢化石時,以為挖到其他生物,因小到他不覺得這屬於眼前的恐龍。

派布朗去西部挖掘化石的古生物學家,也是後來為霸王龍取名的奧斯伯恩 (Henry Fairfield Osborn),曾提出霸王龍的小手臂功能可能類似鯊魚交尾器(claspers):動物交配期間固定伴侶在適當位置的器官,只是霸王龍長在胸部,而不是尾部。

霸王龍的祕密武器?

夏威夷大學馬諾阿分校(University of Hawai′i at Mānoa)古生物學家史丹利(Steven Stanley)則認為眾人低估了霸王龍前肢,他2017年的研究,指出霸王龍的小手臂加上尖利的爪子,其實很有「惡毒撕殺」(vicious slashing)的武器功能,是藉快速揮動手臂造成獵物受傷的殺手鐧。

不過帕迪安實際測量過霸王龍化石後,認為前面幾種解釋不太能成立,霸王龍前肢弱小到難以固定另一隻霸王龍,也不太可能造成獵物有傷口。最後,從現有研究資料,帕迪安仍相信,霸王龍在漫長的演化發展出短小前肢,是為了不妨礙集體進食。

找尋更有力的證據

「我們不應探討霸王龍短小前肢有什麼功用,應該看這種縮小如何達成更大目的」,帕迪安說,他也期待未來研究全球博物館標本時更證明他的假設,像是檢視所有霸王龍化石,觀察前肢咬痕是否少於其他部位,為進一步支持論點的有力證據。

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖來源:pixabay