最早的暴龍——五彩冠龍

暴龍類恐龍是有史以來生活在地球上的大型肉食性恐龍之一，而距今1.3億年的帝龍此前一直被認為是最原始的暴龍類恐龍，而霸王龍的出現(xiàn)則標志暴龍家族的演化達到了頂峰。暴龍、帝龍、霸王龍……僅憑這些兇猛強悍的名字便讓人不寒而栗，更不要說影片《侏羅紀公園》給人留下的恐怖記憶。不過，一個包括中國、美國和加拿大學(xué)者在內(nèi)的研究小組不久前發(fā)現(xiàn)了暴龍類“身形小巧”的祖先，并賦予其一個“優(yōu)美”的名字——五彩冠龍。

此次發(fā)現(xiàn)的冠龍化石產(chǎn)于中國新疆準噶爾盆地五彩灣，地質(zhì)時代大約為1.6億年前。冠龍的發(fā)現(xiàn)把暴龍類恐龍的確切化石記錄提前了近3千萬年，從而取代帝龍成為最原始的暴龍類恐龍。同時，冠龍化石也是已知保存最完整的侏羅紀虛骨龍類之一。此項研究的負責(zé)人，中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星博士將這個新物種命名為五彩冠龍（Guanlong Wucaii）。其屬名“Guanlong”說明該龍的特征，頭部有冠，種名“Wucaii”表明其發(fā)現(xiàn)地點五彩灣，那里有著色彩絢爛的巖石。

探究鳥類起源的關(guān)鍵

虛骨龍類包括暴龍類等許多常見于白堊紀（1.42億～0.65億年前）的進步獵食性恐龍類群。近年來，鳥類起源于虛骨龍類的假說得到了廣泛承認。因此，虛骨龍類的研究是理解鳥類起源這一重要進化生物學(xué)命題的關(guān)鍵。過去的幾十年中，發(fā)現(xiàn)于世界各地的化石為復(fù)原恐龍—鳥類的演化提供了大量的信息，尤其是近年來發(fā)現(xiàn)于我國遼寧西部白堊紀早期熱河群的長羽毛恐龍化石更是為鳥類最重要的兩個特征：羽毛與飛行的起源和演化提供了直接證據(jù)。但由于已知最早的鳥類——發(fā)現(xiàn)于德國的始祖鳥生存于侏羅紀晚期，因此，恐龍—鳥類轉(zhuǎn)化的歷史發(fā)生在侏羅紀晚期以前，有關(guān)這一轉(zhuǎn)化的最直接證據(jù)應(yīng)該保存在侏羅紀地層。

自2000年起，在繼續(xù)研究長羽毛恐龍化石的形態(tài)、功能和系統(tǒng)學(xué)問題的同時，研究人員開始著眼于侏羅紀地層及埋藏化石的研究，在我國新疆準噶爾盆地的戈壁沙漠地區(qū)進行了一系列的科學(xué)考察。2002年夏天，戈壁的考察終于有了突破：那就是發(fā)現(xiàn)了世界上已知最早的暴龍類——冠龍。該化石共包括兩具骨架，通過組織學(xué)研究，可以確定這兩具骨架分別代表大約7歲的幼年個體和12歲的成年個體。這兩具骨架發(fā)現(xiàn)于同一地點，成年個體疊壓在幼年個體之上。根據(jù)化石周圍的巖性以及保存的狀態(tài)推測，幼年個體可能被一些死去的動物吸引到淤泥坑，陷入坑中而死亡，接著成年個體也被吸引到坑中，并且遭遇了同樣的命運。

頭冠作用尤引人關(guān)注

冠龍有著一套奇特的特征組合：一方面，冠龍與其他進步的虛骨龍類一樣有著長長的前肢，發(fā)育半月形腕骨；另外一方面，它的腰帶的一些特征卻類似于相對原始的獸腳類恐龍。最為奇特的是，它的頭上竟然長著一個巨大的非常精巧而脆弱的嵴。如果這個嵴長在植食性恐龍頭上，也許還不太奇怪，但它卻長在兇猛的暴龍頭上，這讓人難以理解。研究人員推測頭冠的功能可能是吸引異性或是炫耀自己，就像公雞頭上鮮艷的雞冠一樣。更為有趣的是，幼年個體的頭冠要明顯小于成年個體，據(jù)此推測頭冠可能還是一個重要的性成熟標志。頭冠也有可能是其他功能，比如發(fā)聲，散熱，其具體功能還有待進一步研究確認。

冠龍的發(fā)現(xiàn)告訴我們，亞洲地區(qū)是暴龍類早期演化最重要的地區(qū)之一。其實，在世界其他地區(qū)也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過許多原始的暴龍類，比如發(fā)現(xiàn)于白堊紀早期的始暴龍（Eotyrannus）就是一種前肢較長的原始暴龍類。一些發(fā)現(xiàn)于侏羅紀晚期的破碎標本甚至都有可能代表最早期的暴龍類。比如發(fā)現(xiàn)于北美洲的史脫克斯龍（Stokesosaurus）和歐洲的祖母暴龍（Aviatyrannis）都有呈現(xiàn)了一些典型的暴龍類的特征，很可能屬于原始的暴龍類，只可惜保存的化石材料太少了。不管怎么樣，這些化石表明在侏羅紀晚期的時候，暴龍類已經(jīng)廣泛地分布在北半球，開始了它們的繁盛歷史。

暴龍演化的重要環(huán)節(jié)

通過分析這些化石記錄，人們可以推測暴龍類可能的演化歷史。一種可能是在侏羅紀中期，暴龍類起源于亞洲。早期的暴龍類個體較小，有著長長的前肢，體披著羽毛。隨后，它們遷徙到其它地區(qū)，盡管亞洲當時可能已經(jīng)開始脫離泛大陸，但是不排除存在著陸橋的可能性。后期的暴龍類逐漸地變大，前肢也慢慢地縮短變小，大型暴龍類身體上的羽毛甚至也退化了。這種體表皮膚衍生物的變化在動物界中有著現(xiàn)實的例子，比如，大象在幼年時期體表還有毛發(fā)存在，成年以后毛發(fā)就逐漸脫落消失了。根據(jù)生物體的比例效應(yīng)，如果生物體形態(tài)不變，其體表面積變化速度遠較長度變化速度快，其體積（或體重）變化速度又遠較體表面積變化速度快。早期的暴龍由于個體比較小，其單位體積所對應(yīng)的體表面積比較大，散熱快，需要羽毛來保溫。而到了晚期的暴龍，體積已經(jīng)較其祖先有了極大的發(fā)展，羽毛也逐漸消失了。所以暴龍類羽毛從有到無的變化也正好對應(yīng)了暴龍體型從小到大的發(fā)展過程。

暴龍家族的演化在白堊紀最末期達到了頂峰，以霸王龍的出現(xiàn)為標志。霸王龍之所以能夠成為地球歷史上最大的肉食動物之一，可能是因為它采用了一種新的發(fā)育方式：它不僅具有更快的生長速率，而且快速生長期的時間也相對延長了。這種有關(guān)暴龍類演化歷史的假說僅僅是許多假說中的一種，其實還存在著許多其他可能的演化歷史。比如，有可能在侏羅紀中期的時候暴龍類已經(jīng)在地球上廣泛分布，隨后在各個大陸上獨立演化或者相互交流。不管怎樣，亞洲地區(qū)在暴龍類的整個演化歷史進程當中起著重要作用。從奇特的冠龍到長羽毛的帝龍，從我們了解甚少的鷹龍（Alectrosaurus）到龐大的警霸王龍（Tarbosaurus），這些屬種的發(fā)現(xiàn)一次又一次地提醒著人們：在暴龍類演化的各個關(guān)鍵時期，亞洲的暴龍類都扮演著重要的角色，暴龍家族的演化歷史有著濃厚的亞洲色彩。

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【責(zé)任編輯】龐云