有多少霸王龍來過地球？

文／花落

簡單的生物計算題

有多少霸王龍來過地球？初看問題，你也許會覺得無從下手，畢竟恐龍已不復存在，就連化石也七零八落，而且不是每只恐龍都能留下化石。那如何得知霸王龍的大致數量呢？這在生物學家眼里，不過是一道簡單的計算題，參考已知數據和規律，就能得到答案。

估算物種數量用的就是乘法：世代數乘以每個世代的個體數。其中世代數比較容易得知，用整個物種群體在地球上總共生活的時間除以每代平均存續的時長就行。根據化石信息我們推算出，霸王龍群體在地球上生存了120 萬至360萬年，為方便計算，我們取中位數240萬年。

那么每代霸王龍平均存續的時間是多長呢？這算的其實是平均繁殖年齡到平均壽命的差值，從開始繁殖后代到生命終結，霸王龍就這樣一代接一代地在地球上延續著。如果物種還有個體存活著，那么我們獲得這個數據非常容易，但霸王龍已經滅絕了，我們就只能靠有限的化石來推算了。根據相關數據，生物學家最終估計出每代霸王龍的平均存續時長為19年。這樣，我們就知道霸王龍的世代數為12.6萬。

接下來，如果能夠估計出每一代的個體數量，那我們就能知道曾有多少只霸王龍出現在地球上。估算物種的個體數，需要用到一個生態學規律，那就是達茅斯定律。它描述的是體重和種群密度之間的關系——體型越龐大的動物需要越多生存空間，種群密度越小。比如，如果不考慮其他因素，1平方千米的草原可以養活的兔子數量，比同樣面積養活的大象數量肯定要多得多。同理，新陳代謝速率越高，即消耗更多能量的物種，需要的生存空間也越大。

生物學家已經對霸王龍的體重做出了估計，認為它們的新陳代謝速率比現代大型蜥蜴科莫多龍略高。根據達茅斯定律估計，每只霸王龍的平均生存空間約為109.9 平方千米，也就是說，霸王龍的種群密度為1/109.9。將這個數據乘以霸王龍生活區域的面積可知，每一世代存在著約2萬只個體。

終于，我們可以估算出地球上的霸王龍數量了：12.6萬×2萬=25.2億只。

題目中藏著未知條件

不過，不難發現25 億只霸王龍的結果并不那么準確，因為我們在進行計算時，許多數字都是估算的，有時候還需要取估算范圍的中間值進行計算，這樣，結果自然存在偏差了。而我們之所以只能得到一個估算范圍，是因為相關數據會隨著霸王龍的生活習性和生存環境的改變而變化。

例如，我們根據霸王龍的體重和新陳代謝速率估算出每只霸王龍的生存空間約為109.9 平方千米，這實際上是基于一個前提：霸王龍是獨居捕獵者。即使物種處于相似生態位，根據獨居或群居的區別，種群密度也會存在很大的差異。那么，霸王龍究竟是獨居還是群居呢？這個問題至今還沒有準確的答案，因為考古學家既挖掘到單一的霸王龍化石，也發現過霸王龍的群體化石。

除此之外，生存環境的不同也對物種種群密度有重大影響。考慮到霸王龍生存的時期，氣候條件變化劇烈，獵物數量也隨之波動，霸王龍的種群密度也不會是固定不變的。可見，想準確判斷霸王龍的種群密度乃至推算其具體數量，還要考慮許多因素。

不管怎樣，這種估算方法仍對確定滅絕物種的數量有很大幫助。在生態系統中，生物會因為捕食關系形成錯綜復雜的網絡。如果未來我們能挖掘到更多恐龍化石，特別是霸王龍的主要捕食對象三角龍的化石，用相同的方法計算出三角龍的數量，兩組數據相互驗證，將有利于更準確地估算霸王龍的數量。

（選自2022 年第3 期《大科技·科學之謎》，本刊有刪改）

——鑒賞空間——

本文采用估算的方法來推測地球上霸王龍的數量，看似一道簡單的生物計算題，卻具有很強的科學性；同時，文中說明了估算時所存在的不確定因素，其結果只能得到一個大致范圍，使得說明更加嚴密，也符合實際情況。本文與《恐龍無處不有》在寫法上是不同的。《恐龍無處不有》是從某一現象出發，通過分析事物之間的聯系，得到規律性的認識；而本文則是從已知數據和規律出發推算答案。雖然所寫內容都與恐龍有關，但其說明的主要問題截然不同。本文意在對滅絕生物數量進行推測；而《恐龍無處不有》則是對板塊運動的驗證和對恐龍滅絕原因的探索。

——讀有所思——

牛頓說：“沒有大膽的猜測就做不出偉大的發現。”請你結合本文和《恐龍無處不有》，談談對這句話的理解。