科學(xué)家是怎么推測(cè)出恐龍叫聲的？

在有關(guān)恐龍的電影或紀(jì)錄片中，我們往往可以聽到它們發(fā)出各種不同的聲音，有時(shí)是尖細(xì)的鳴叫，有時(shí)又是低沉有力的吼聲。但是，導(dǎo)演們真的知道恐龍能夠發(fā)出十么樣的聲音嗎？現(xiàn)代科學(xué)研究成果表明，脊椎動(dòng)物發(fā)聲通常需要依靠軟組織，比如我們?nèi)祟惖穆晭Ь褪菍?shí)現(xiàn)這個(gè)功能的軟組織。然而軟組織很難作為化石保存下來，因此想要知道恐龍如何發(fā)聲是一件十分困難的事，那電影中的恐龍叫聲僅僅只是人們的想象嗎？

事實(shí)上，古生物學(xué)家在復(fù)原恐龍的叫聲時(shí)，常用恐龍的后裔“鳥類”，以及恐龍的近親“鱷類”進(jìn)行于對(duì)比研究。

鳥類的鳴叫聲來自于鳴管，位于喉部下方的“氣管—支氣管”部位結(jié)合處，鳴管中的兩個(gè)支氣管內(nèi)壁上各有一鳴膜，鳴膜振動(dòng)就能發(fā)出聲音;兩處鳴膜通過以不同的頻率振動(dòng)，鳥類就能夠同時(shí)發(fā)出兩種不同的聲音。2016年，古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了白堊紀(jì)末期（距今約6900萬年）生活于現(xiàn)在南極地區(qū)的維加鳥（Vegavis）的發(fā)聲器官。通過高分辨計(jì)算機(jī)斷層成像（CT）掃描后進(jìn)行的數(shù)字三維重建，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)維加鳥在“氣管一支氣管”結(jié)合處已經(jīng)發(fā)生了顯著地?cái)U(kuò)大，維加鳥極有可能在那個(gè)時(shí)候就已經(jīng)形成了能夠發(fā)聲的鳴管。在通過與現(xiàn)生鳥類比較后，科學(xué)家認(rèn)為維加鳥的叫聲可能與鴨類或雁類相似，這也是目前為止發(fā)現(xiàn)的最早的鳥類發(fā)聲證據(jù)。遺憾的是，在恐龍化石中還未發(fā)現(xiàn)過類似的軟組織化石。

隨著保存完好的化石不斷被發(fā)現(xiàn)和新科研技術(shù)的不斷升級(jí)應(yīng)用，人類對(duì)于恐龍聲音的認(rèn)識(shí)已有了很大進(jìn)步。

鱷類的發(fā)聲器官則與鳥類完全不同。現(xiàn)生的鱷類沒有鳴管，而是與常見的四足動(dòng)物一樣，利用位于喉部的聲帶發(fā)聲。研究人員由此推測(cè)，它們生活在恐龍時(shí)代的祖先應(yīng)該也是利用“聲帶”進(jìn)行發(fā)聲。

那么，恐龍的發(fā)聲方式究竟類似于鳥類還是鱷類呢？從現(xiàn)有的化石上，古生物學(xué)家還無法給出準(zhǔn)確答案。

但盡管鳥類和鱷類的發(fā)聲器官不同，它們依舊存在一些類似的發(fā)聲行為。例如有些鱷和鳥在蛋中孵化時(shí)，會(huì)利用聲音和其他個(gè)體進(jìn)行交流，以便在差不多相同的時(shí)間破殼而出。鱷類甚至還會(huì)利用聲音向母親傳遞信息：鱷魚媽媽聽到蛋中的小鱷魚發(fā)出即將破殼的聲音時(shí)，就會(huì)回到巢邊，清除覆蓋在巢上的土，并守護(hù)在一旁等待小鱷魚孵化。有科學(xué)家推測(cè)，恐龍幼崽也會(huì)利用聲音在出殼前進(jìn)行交流，因?yàn)楹芏嗫铸埾碌皶r(shí)同樣會(huì)用土或其他東西將蛋窩掩蓋遮蔽起來。

雖然科學(xué)家尚未找到恐龍如何發(fā)聲的直接證據(jù)，但在他們的努力下，從一些骨骼結(jié)構(gòu)中得到了間接信息。其中，最為著名的就是鴨嘴龍科中的賴氏龍亞科（Lambeosaurinae），賴氏龍類頭上有各種形狀的冠飾，如比較著名的成員副櫛龍（Parasaurolophus）、亞冠龍（Hypacrosaurus）和盔龍（Corythosaurus）。

對(duì)于副櫛龍的冠飾，科學(xué)家曾提出過不少理論猜想。早年，業(yè)界普遍認(rèn)為副櫛龍可能是兩棲動(dòng)物，猜測(cè)冠飾可以作為潛水呼吸器使用，或是當(dāng)作空氣的存儲(chǔ)器以便在水中活動(dòng)更長時(shí)間?，F(xiàn)在，科學(xué)家則普遍認(rèn)為鴨嘴龍為陸生動(dòng)物，基本否定了上述假設(shè)，又從比較解剖學(xué)人手，重新開始尋找相關(guān)證據(jù)，對(duì)冠飾的功能展開了多項(xiàng)研究。

研究人員利用CT掃描，對(duì)賴氏龍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維重建，結(jié)果顯示賴氏龍真正的鼻腔主要部分不在其巨大高聳的冠飾內(nèi)，這個(gè)部位應(yīng)當(dāng)沒有承擔(dān)太多嗅覺功能。而不同種間巨大的冠飾形態(tài)差異，似乎在暗示著冠飾可能是作為共鳴器進(jìn)行使用，它們能夠發(fā)出不同的聲音在種內(nèi)進(jìn)行交流。這一猜想得到了賴氏：龍類內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的支持，它們的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)顯示其聽力側(cè)重于低頻聲音，與冠飾共鳴所產(chǎn)生的聲音頻率相符。此外，賴氏龍的大腦也比其他非鴨嘴龍類的大型！恐龍更大一些，這也表明它們可能有能力依靠冠飾開展一些社交活動(dòng)。

在成體副櫛龍身上，我們可以看到從頭部向后延伸的巨大冠飾，這是它們的最大特征。副櫛龍冠飾的內(nèi)部是空心結(jié)構(gòu)，當(dāng)呼吸產(chǎn)生的氣流通過其中時(shí)，能產(chǎn)生類似于長號(hào)的低音。因此，科學(xué)界有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，副櫛龍能使用這種聲音作為種群內(nèi)部交流的手段。

但僅僅從骨骼上，我們并不能知道它們可以發(fā)出怎么樣的聲音。因?yàn)榭铸埢钪臅r(shí)候，即使會(huì)利用冠飾進(jìn)行發(fā)聲，也需要骨骼表面的軟組織一起參與。于是，古生物學(xué)家與計(jì)算機(jī)科學(xué)家一起用電腦進(jìn)行模擬，在三維重建骨骼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上附上了軟組織。這項(xiàng)模擬結(jié)果顯示，恐龍的聲音與鳥類的聲音類似。

2013年，科學(xué)家又對(duì)一具幼體副櫛龍進(jìn)行了研究，這具副櫛龍幼體標(biāo)本在2009年被發(fā)現(xiàn)于美國猶他州，被研究者呢稱為“喬”（Joe），它只在額頭位置有微弱的突起冠飾，體長約為2.5米，年齡估計(jì)還不到一歲。研究發(fā)現(xiàn)，它與成體相比，有著非常小的中空冠飾。對(duì)其聲學(xué)特征的分析表明，它的聲音頻率比成年體更高，也就是說隨著年齡的增長，副櫛龍的聲音也會(huì)有所變化。

隨著保存完好的化石不斷被發(fā)現(xiàn)和新科研技術(shù)的不斷升級(jí)應(yīng)用，人類對(duì)于恐龍聲音的認(rèn)識(shí)已有了很大進(jìn)步;但從總體上來看，目前我們對(duì)這個(gè)領(lǐng)域還是知之甚少。不過有一點(diǎn)是可以確定的是，電影或紀(jì)錄片中恐龍的吼叫，都是利用已有的科研成果，對(duì)現(xiàn)生動(dòng)物的聲音進(jìn)行合成而產(chǎn)生的，并不一定是恐龍真實(shí)的叫聲。

——摘自《科學(xué)世界》