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亿万年前的恐龙如何被复原

时间:2019-07-13     

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   近日,科学家公布了人类首次发现的琥珀恐龙标本,再次引发了人们对于史前动物恐龙的猜想和好奇

   让我们一起来听听古生物复原画家赵闯不久前在“SELF格致论道讲坛”上的演讲,了解一下他和科学家们是如何依据化石材料与研究成果进行古生物复原,一步步再现恐龙威猛形象的。

   ■演讲 赵闯

   整理 本报记者 徐蓓

   不是每件事情都是为了奔着某种意义去做的。把这个星球上曾经出现过的动物、植物的名单和形象都整理并保存下来,让大家知道有很多生命曾经在地球上存在过,它们曾经来过,所有的生命都是值得尊重的。

   ——赵闯

   大家可能在博物馆里看见过恐龙,我们看到的恐龙是什么样的?是一堆骨架。我的工作就是复原,把恐龙恢复成原来有血有肉的样子。

   我是一名科学艺术工作者,我所从事的领域,准确地说是灭绝生物的生命以及环境重现。很多人问,你把它复原成有血有肉的样子,可信度有多高?有多少是根据真实材料,有多少是通过艺术加工的?今天我就来聊一聊这个话题。对恐龙的了解每年都在变化

   恐龙已经灭绝了,科学艺术家得像侦探一样通过骨架和各种蛛丝马迹将恐龙恢复成原来的样子。这些蛛丝马迹中,有些是科学家根据最新的研究结果告知的,比如,化石骨骼是什么样子的,它大概有多高多长,但是也有很多是科学家告诉不了的。

   恐龙复原工作有趣的地方就在于,每一年随着化石材料以及科学技术的不断更新,我们对恐龙的了解会越来越进步,每一年可能都在发生变化。

   首先请大家想象一下,大概在一亿四千五百万年前地球上的画面。当然这也是我们目前对恐龙时代的猜想。在我小的时候,一提到恐龙时代,就是大家在动画片里看到的那样,到处都是火山在喷发,“呼呼”冒着烟,黑压压地一大片,地上到处都是蕨类植物,还有苏铁那样简单的裸子植物。

   但是现在我们知道,恐龙时代并不完全是那样的。根据科学家的最新研究结果,那时的植物已经非常繁盛,天上已经有鸟了,还有好多昆虫,比如蜜蜂、蛾类已经出现。

   除了地球上的场景不一样,我们这些年对恐龙也有了新的认识。

   比如,我小的时候,最开始认识的恐龙里有一种叫三角龙,头上长着角,身后有一条很长的大尾巴,但我们现在认识的三角龙和那时候的不太一样。1993年的《侏罗纪公园》电影里有一个镜头:一只三角龙躺在地上生病了,科学家趴在它身上帮它看病,身体也随着三角龙一起一伏的;但根据最新的证据表明,三角龙浑身长满了刺,科学家是不可能这样趴在它身上的。

   再比如,《侏罗纪公园》里还有一种让人印象深刻的恐龙就是迅猛龙。在最新一集的电影里,男主角骑着摩托车飞驰,身后有两只迅猛龙在追。但是现在我们知道,这样的镜头也是不可能的。真实的迅猛龙个头不高,实际上才1米都不到,没有电影里那么大,它跑过来你可以一脚就把它踢飞。它浑身长着毛,胳膊上也有羽毛,和大家原来的想象是很不一样的。电影里的霸王龙,很多细节是错

   下面我重点来说说霸王龙。

   通常,化石被发现的时候就像被狗吃剩的骨头一样,满地都是,科学家们必须得先把它们组装起来。化石发现之后的第一步是对每块化石进行描图,描图之后再把它们拼装在一起,还原出它大概的样子。

   霸王龙的骨架被发现大约有100多年的历史,科学家们在这100多年里做了很多工作,修正了很多错误。我们从电影里看到的霸王龙,很多细节是错的。这些错误包括什么呢?早期的一些恐龙电影里,霸王龙有三根爪子,但后来我们知道霸王龙实际上有两个爪子,而且非常短小。霸王龙的身高大概有4米左右,身长最长能达到14米,在早期的电影中,霸王龙的尾巴是拖在地上的。今天我们有足够多的证据显示,霸王龙生前的身体状态其实是这样的:像一个跷跷板,两条腿在中间,尾巴在后边甩得高高的,与前半身的重量相当,正好形成一种平衡结构。

   如果倒退到20年前,可能古生物复原的工作只能做到这个份上,接下来就按照这个形象去画皮肉了,但是今天我们能把这个步骤再往下深入,让它更加真实。

   将恐龙骨架拼装好之后,我们可以通过精密仪器在霸王龙的骨架上找到多处肌肉连接的痕迹,然后通过这些痕迹一一对应,把这些肌肉的走向推算出来,有了肌肉的走向我们就能推算出肌肉的真正体量。

   还有一些细节需要根据蛛丝马迹去推断,就像侦探破案一样。比如,霸王龙跑起来是什么样子,它能跑多快。其中一个重要的证据是从骨骼化石而来的脚印。为什么说一个脚印可以看出它奔跑的速度呢?因为霸王龙的脚上有四根脚趾头,平时前边三个趾头是着地的,后面一个是不着地的,但是其中有一个脚印显示出它的四个脚趾都是着地的。这说明什么问题呢?说明这头霸王龙正在以极快的速度奔跑,它的步子迈得非常大,大到脚和腿已经伸得非常直,只有在这种情况下这个后面的脚趾头才可能是着地的,因此会留下这个脚印。所以让我们想象一下,一只10吨重、14米长的霸王龙,以公交车那样的速度轻盈地飞奔着,那是一种什么样的景象。

   霸王龙吃东西时又是什么样子呢?我们以往在恐龙图册里经常看到,一只霸王龙吃完走了,地上是一具干净的骨架,好像吃得特别干净。实际情况是这样吗?霸王龙跟其他恐龙不太一样,最大的区别就是它的牙。其他像异特龙、永川龙这类的食肉恐龙身长也有10米左右,但是它们的牙是扁的,呈剃刀状,两边有锯齿。这些恐龙在吃东西的时候可能比较斯文,可以把食物吃得特别干净,但霸王龙不是这样。霸王龙的牙是圆柱形的,非常粗壮,强而有力,而且霸王龙上颌的宽度比下面要宽很多,因此它闭上嘴的时候两侧的两排牙是交错的,这样“咔嚓”一口就能把动物的身体连骨头带皮全部咬掉。

   再来看看霸王龙的嘴能张多大。最新的测量数据显示,霸王龙的嘴关节可以打开到120度,也就是说头部长度为1.5米的霸王龙张开嘴能达到2米的宽度。这是什么概念?一般来说,霸王龙如果捕捉到一只身长为4米到6米的动物的话,可能咬一口下去,前半身就没了。所以说,霸王龙吃东西时非常粗暴,非常高效率。有些谜团,需要我们去合理想象当然,也有一些细节是没有人知道的,是永远的谜团,需要我们去合理想象。

   比如,霸王龙到底是长毛的还是全身长鳞甲的?这个问题至今没有人确切知道。我小时候看到的画册中,霸王龙都是浑身长鳞甲的。但是后来的研究发现,霸王龙的祖先是羽王龙这类浑身长毛的恐龙。这让科学家开始动摇了,因为羽王龙浑身长毛,如果说霸王龙浑身长鳞片,这在进化上是说不通的。

     生物学上有一种原理叫不可逆论,什么叫不可逆论呢?就是说早期的恐龙或者早期的爬行动物如果身上长鳞片,后来经过进化,这些鳞片变成了羽毛,那么它们不可能再退化长出鳞片来。但后来的事实证明,霸王龙真的长有鳞片。科学家在最近出土的化石中,发现了霸王龙身体两侧和尾部的鳞片化石。

   这就奇怪了,到底是怎么回事呢?科学家们从今天的一些动物身上,也许找到了问题的答案。像犰狳这种动物,满身都是鳞甲,但实际上这些鳞甲是一种变异的皮肤和毛发,并不是真正的鳞片,所以犰狳除了满身的鳞片之外,身体两侧还有一些残留的毛发

   综上所述,霸王龙可能长成什么样子呢?也许它的身体两侧都是鳞片,头和背部却长着一绺残留的毛发。或者它像大象一样,我们知道成年大象身上没有多少毛发,但是幼年的大象是浑身毛茸茸的。所以,刚出壳不久的霸王龙,可能是一个毛乎乎的小黄毛吧。

   很多人经常问我:做恐龙复原这项工作,你觉得有什么意义?

   其实这个很难讲,因为不是每件事情都是为了奔着某种意义去做的。就我而言,我是这样认为的:我们的地球就好比一艘太空飞船或者是一个太空里飘来飘去的旅馆,我们地球上所有从古至今生存过、存在过的动物或者植物,都是这个飞船或者旅馆里的游客;我做古生物复原的这项工作,就是把曾经出现过的、已经灭绝了的这些物种都编辑下来。

        这就好比在做资料整理的工作,把这个星球上曾经出现过的动物、植物的名单和形象都整理并保存下来。这个工作可能没有什么实际的意义,但是至少让大家知道有很多生命曾经在地球上存在过,它们曾经来过,所有的生命都是值得尊重的。

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