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1 # 來看世界呀
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2 # 江氏小盜龍
在具體解釋這個問題之前,先給大家看一幅圖片,這是一種古生物完整骨骼的復原圖。
很顯然,它是一種海洋生物,如果以鯨類的外形復原的話,是不是應該是這個樣子的呢?
但是現實中它的樣子是這個樣子的。
這種動物其實是大名鼎鼎的滄龍,生活在晚白堊世的大型海生爬行動物。透過想象圖和復原圖的對比,大家可以清楚的看到基於古生物化石的想象與現實之間是有差別的。
下面就來講一下,恐龍化石發現之後是怎樣來複原的。我們發現的恐龍化石往往是不完整的,有的時候只有幾塊骨骼,有的時候會有較多的化石發現。通常情況下,只有小型的恐龍才有可能儲存完整的化石。
我們首先需要確定的是恐龍化石完整的樣子,我們需要尋找那些發現化石數量多,整體完整度更高的種類,在復原這些恐龍的骨骼之後作為參照。當發現不完整甚至是零碎的化石時,以這些恐龍作為參考繪製其完整骨骼,這個過程專業名詞被稱為比較解剖學。透過這種方法我們來複原了恐龍完整的骨骼。
有了完整的骨骼,等於有了這一支動物的基礎,然後我們要在骨骼的基礎上附加肌肉、器官和面板。怎樣在骨骼上附加肌肉、器官和面板呢?這時候就需要參照現生動物啦,比如與恐龍親緣關係較近的鳥類和鱷魚,甚至是哺乳動物。
透過認識現生動物肌肉、肌腱是如何附著在骨骼之上,我們就能夠復原恐龍身上的肌肉附著情況。
當我們將恐龍的骨骼附著上肌肉之後就可以在肌肉之外增加面板啦!面板的參考,往往是今天的爬行動物,因為大部分的大型恐龍身上是長著鱗片的。近幾十年來,古生物學家發現了許多小型羽毛恐龍,證明恐龍的身上是覆蓋著羽毛的,所以很多恐龍的復原圖看上去就像是鳥類。
除了鱗片面板以及羽毛,很多恐龍的身上還有角質結構。比如,三角龍的角或者是許多長有頭冠的鴨嘴龍類的頭冠,其外形並不是我們發現的化石的樣子,在這些骨頭的外面往往是包裹有角質結構的,而角質部分經常無法儲存成為化石,所以需要我們根據儲存化石中的蛛絲馬跡進行推測和復原。
拿埃德蒙頓龍舉例子,這種恐龍曾經被認為是典型的平頭鴨嘴龍,但是最新發現的化石證明在它們的原本光禿禿的腦袋上長有一個小頭冠,這就改變了我們對於這種恐龍外形長期以來的復原。
事實上,恐龍的復原並不是古生物學家的工作,而是古生物藝術家的工作。他們既是藝術家又是生物學家,還是解剖學家,他們往往都是以畫家的身份來進行這項工作,但是這項特殊的工作又要求他們要有豐富的古生物,現代生物學,解剖學及藝術等多領域的知識。
圖注:中國最棒的古生物藝術家:趙闖
正是這些知識豐富的古生物藝術家的存在,才讓我們能夠看到恐龍活著時候的樣子。我們對於恐龍的復原也是在不斷進步的,看看150多年前復原的禽龍其實是這個樣子,現在復原的禽龍就要科學得多!
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3 # 鍾銘聊科學
其實,科學家在復原恐龍時,一方面依靠的是恐龍的化石資訊,但另一方面其實是靠腦洞。比如:上個世紀時,科學家認為斑龍長這樣。
後來隨著科學的發展,科學家認為斑龍長這樣應該更合理。
最早科學家認為稜齒龍是樹棲恐龍。
後來研究了稜齒龍的骨骼、肌肉以及體重之後,科學家認為它們更傾向於陸地行走,而非爬樹。
那麼,科學家們究竟是怎麼發現這些錯誤的呢?畢竟又沒有活生生的生物可以參考、糾正。
化石攜帶的資訊一般情況下,化石只有一小塊骨骼以及牙齒,很少有面板、皮毛等軟組織儲存至今,甚至很多生物連完整的化石都沒有,但科學家們仍能將它們復原了出來,這究竟是怎麼做到的呢?
毫無疑問地是,科學家們可以從化石身上覆原出該生物的骨骼,尤其是儲存完整的恐龍化石,可以非常直觀地幫助科學家瞭解該生物的結構。
但是,很多情況下,科學家只能得到一兩個恐龍化石碎片,憑藉這些碎片來拼湊恐龍活著時候的樣子。比如:一兩顆牙齒。
儘管如此,科學家也能從有限的化石中拼湊出部分資訊,以牙齒為例。
首先,食草恐龍和食肉恐龍的牙齒並不是相同的,食草動物由於需要研磨植物,所以牙齒大多粗而大;食肉恐龍由於需要撕咬,所以食肉恐龍的牙齒大多尖而銳利。
再者,從牙齒上還可以分析出該生物的年齡,大多數成年之後的牙齒,只有一副,我們可以透過牙齒的磨損程度來判斷該生物的年齡,甚至還能分析出它們吃了什麼。
我們知道,所有的動物都是透過直接或者間接的方式從植物中獲得能量,但是植物又分為幾種不同的種類,其中由於光合作用的不同,植物又分為:C3植物、C4植物等。
C3植物和C4植物的碳同位素並不相同,c3植物的碳同位素大約為22‰----30‰;而C4植物的碳同位素為9‰----19‰。
由於這兩者的不同,科學家們可以研究化石上的碳同位素,再根據它們是食肉動物還是食草動物,即可分析得出該恐龍以什麼為食,以及當時地球上主要是那些植物。
化石無法提供的資訊雖然化石可以提供很多資訊,但有一些資訊卻無法提供,比如:某件造型特殊的化石。
科學家們曾經發現了一種怪異的牙齒結構:旋齒。
由於這種結構的牙齒非常罕見,科學家甚至無法判斷該化石來自於生物的哪個部分,為此,他們畫了許多想象圖。
從圖中可以看出,這幅牙齒既可以是尾巴,也可以是魚鰭,甚至是上頜以及下頜,而且無論是哪種結構,看起來似乎都合理。
如果沒有別的化石證據出現,那麼科學家們永遠也無法判斷旋齒位於生物的哪個部分。後來,科學家在另外一具化石上發現旋齒與頜骨連線在一起,最終才確定了旋齒的具體位置,而這種鯊魚也被命名為旋齒鯊。
旋齒鯊屬於軟骨魚,除了牙齒之外身體的其他部分很難儲存下化石,因此科學家對旋齒鯊的研究進度緩慢,只能透過其他生物的化石,大致來判斷它擁有什麼樣的特徵。儘管目前人類畫出了旋齒鯊的復原圖,但如果我們真的見到這種生物,可能會發現它們與人類的想象差別巨大。
像旋齒鯊這樣,只留下極個別資訊的生物並不罕見,但是大多數生物的骨骼沒有像旋齒鯊那麼奇葩,科學家可以透過以往的經驗分析得出該化石屬於那塊結構。
當所有的結構都知道之後,科學家會為它們建立肌肉模型,因為肌肉一定是附著在骨骼上升生長的,所以一般區別不大。
但是,隨著科學在進步,以及一些關鍵化石被髮掘,科學家之前建立的模型圖也有可能被推翻。比如:之前人們認為恐龍的面板擁有厚厚的盔甲,但後來發現也有一些恐龍長有羽毛。
正是憑藉著科學的一點點進步,以及發掘出的骨骼化石足夠多,科學家們才能系統地建立起對已經滅絕生物的研究,雖然在研究過程中不可避免地會出錯,但後人在發現新證據時,可以在原有基礎上糾錯。
總結古生物學家面臨的比較尷尬的局面就是,古生物沒有活的參考物,以及化石資訊有限。儘管如此,科學家們仍會透過現有的生物骨骼模型,以及生理機制來重建古生物,雖然在製作古生物時仍有誤差,但隨著科學研究的發展,科學家們會調整誤差。
回覆列表
恐龍化石的拼接相對容易一些,而復原恐龍整體的形象就難一些,恐龍有些有毛有些沒毛,恐龍的顏色現在也很難確定了,依靠一些殘缺的證據可以部分復原。
復原恐龍骨架結構比較難,但也可能沒有想象的那麼難。地球生物結構和功能相適應,骨骼都是有受力、附著肌肉、穿行血管等功能,學過一些解剖學的都能拼出來一些,但有時候很多恐龍化石摻雜在一起,拼接難度更大一些。恐龍骨骼化石有幾種情況,有些地質地層儲存的比較好,恐龍骨架就儲存的比較好,骨頭沒有散落,這樣的化石就在發掘的時候編好號,處理好之後直接按照編號後就差不多了,可以以此建立資料庫,再發現新的恐龍化石群后,可以根據比對已有資料庫中恐龍骨骼的形狀、結構,來判斷恐龍的種類,這樣就好拼一些了。
有些地質地層儲存的不是很好,恐龍骨架化石在地質活動中散落了,也因為化石形成艱難,有時候恐龍化石並不完整,但是通常散落的不會太遠,就是位置會有變動,這就需要根據骨骼形狀、結構作為依據,比如下肢骨要強於上肢骨,關節面的結構就能對應於連線的另一根骨頭,骨頭上的突起有些是肌肉的附著點,血管走行的地方也能形成穿孔和凹槽,就這樣根據結構慢慢復原。最後一種情況也比較常見,就是在一個區域內有多種多頭恐龍骨骼化石散落著,有些會摻雜在一起,可以根據資料庫比對已經成功拼接出來的恐龍骨骼的結構特徵,將不同的恐龍的化石分別開再拼接。
而恐龍整體的復原就很難了,由於形成年代距今最近也有6500萬年了,很多細節都無法考證了,一些琥珀中會帶有一些恐龍組織,可以確定一些恐龍長有毛,沒有琥珀的可以根據周圍的皮屑等化石來判斷,這就比較艱難了,皮屑中也可能有一些類似現代生物面板中色素小體的結構,能夠據此推斷恐龍的顏色。大體上是這樣搞的,不過我這說的簡單,實際工作肯定要艱難得多。