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怎麼確定恐龍長得像蜥蜴那樣的皮膚,而不是像娃娃魚那樣的皮膚?

恐龍死了那麼久,只剩下骨頭了,是怎麼確定恐龍長得像蜥蜴那樣的皮膚,而不是像娃娃魚那樣的皮膚?

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1908年,首次發現恐龍的木乃伊化石。被稱為「糙齒龍木乃伊」(Trachodon mummy)的埃德蒙頓龍木乃伊化石。

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—— 盔龍(Corythosaurus )的木乃伊化石

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—— 短冠龍(brachylophosaurus)的木乃伊化石,迄今為止保存的最好的恐龍木乃伊化石。

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—— 埃德蒙頓龍(Edmontosaurus)「達科塔」的皮膚化石

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—— 馬門溪龍(Mamenchisaurus)的皮膚化石

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—— 霸王龍的皮膚化石

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—— 三角龍的皮膚化石

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—— 昆卡獵龍(Concavenator)的足鞘化石,類似與現代的某些鳥類

霸王龍真的長有羽毛嗎伴隨著越來越多的羽毛恐龍化石的發現,人們的三觀一直在被不斷的刷新。霸王龍真的長有羽毛嗎?這一直是個非常熱門的話題,近一段時間,一些羽毛霸王龍造型的復原不斷的出現在網路上,引發了網友的熱烈討論。

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那麼說,霸王龍真的是像上圖那樣一身羽毛嗎?首先先不要妄下結論,先從已有的證據來找找線索。 目前發現的霸王龍皮膚印痕化石,都是呈現出的是鱗片或者是類似雞皮的痕迹,並沒有直接發現羽毛的印痕,骨骼上也並沒有呈現出長羽毛的痕迹(如尾棕骨,羽莖瘤等等),如下圖。

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如此看,並沒有直接的化石證據能表明霸王龍長有羽毛,至少能從鱗片痕迹猜測出即使有羽毛也不會是全身覆蓋。不過從上述「帶有類似雞皮形態」的印痕可以猜測在這些部位可能長有羽毛,但也有可能是類似禿鷲那樣的裸皮。那麼從霸王龍的親戚哪裡能得到什麼線索嗎?從目前的材料看,暴龍科都沒有發現羽毛痕迹的化石。總結起來,大概就是下圖的樣子:

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雖然暴龍科本身並沒有發現羽毛的痕迹,但是在整個暴龍超科的演化樹中,確實有存在帶有羽毛的成員。其中被詳細敘述的有帝龍(Dilong),羽王龍(Yutyrannus)二者的羽毛化石如下圖。還有一些沒有被正式研究的,這裡暫時不提。不過這二者比起暴龍,體形要小很多。帝龍體長約1.6米,體重15-20kg。羽王龍三個標本中體形最大的個體也只有7.5米左右,體重1.4-1.8噸,差不多只有霸王龍體重的五分之一。並且羽王龍和帝龍在演化枝的位置上比較原始,生存的環境也較為寒冷。因此用這二者來證明霸王龍就一定有羽毛未免過於武斷。

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還有非常重要的一點,往往在畫師們腦洞大開的時候被忘記了。體形越大的動物,在毛髮的覆蓋度上會相對的減少,因為其巨大的體形本身就能產生很多熱量,過多的體毛將不利於散熱(當然極端環境下除外,比如猛獁象)。通過研究,霸王龍所處的環境並非是極寒氣候,作為一種平均體形都有7噸半的動物,如果全身覆蓋厚重的毛髮,對自己的生存將是非常不利的。那些把霸王龍畫成包裹厚厚羽毛的「大麻雀」的復原圖基本可以說僅僅只是娛樂了。

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從有鱗片痕迹的化石可以看出霸王龍並不是全身覆蓋羽毛,考慮到基本散熱問題,更不會是「大麻雀」那樣厚重的羽毛。不過從「雞皮狀的皮膚化石」以及本身羽毛就在虛骨龍類中的普遍性可以猜測霸王龍局部可能長有羽毛或者身上覆蓋有淺淺的一層羽毛(如下圖)。但也有可能是裸露的無鱗片皮膚+鱗片,就像《侏羅紀公園》里的那樣。不過驗證這些觀點還是需要用更多的相關化石來證明。

即使發現了部分皮膚印痕化石,也不能證明該物種就一定只有這一種皮膚形態。古林達奔龍(Kulindadromeus)就是個例子,同時擁有鱗片,絨毛,長毛,尾部「鎧甲」狀鱗片。

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恐龍發現羽毛化石已經不是新鮮事了。第一隻帶有羽毛痕迹的恐龍化石發現與1996年的中國遼西。此後基本每年都會發現1-2種長有羽毛的恐龍。這些恐龍基本都來自中國的遼西,因為這裡的地質環境比較特殊,能保留羽毛痕迹,在幾十年內也是吸引了全世界學者的目光。

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中華龍鳥(sinosauropteryx)的正模標本,世界上第一具羽毛恐龍化石:

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中華龍鳥也不是最早的發現羽毛的恐龍。大名鼎鼎的始祖鳥(Archaeopteryx)比中華龍鳥早發現100年,但當時人們認為這是一種古鳥而非恐龍。近年的研究普遍認為始祖鳥屬於恐龍

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—— 北票龍(Beipiaosaurus),一種鐮刀龍類。化石上棕色的部分就是羽毛。

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小盜龍(Microraptor)。非常著名的擁有「四個翅膀」的恐龍,有類似鳥類的飛羽。

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近鳥龍(Anchiornis ),目前為止最原始的羽毛恐龍。生活在距今1.6億年前的晚侏羅世。而最早的鳥類始孔子鳥(Eoconfuciusornis)在1.31億年前才出現。

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—— 此前認為有羽毛的恐龍都是嬌小型的,直到2012年發現了羽王龍(Yutyrannus)。一種大型的暴龍超科,體重大約和一頭河馬差不多。如何證明一直恐龍有羽毛,並不是必須發現羽毛化石。羽莖瘤,尾棕骨等也能從側面證明該恐龍有羽毛。

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達科塔盜龍(Dakotaraptor),巨大的馳龍科。尺骨上有羽莖瘤,可能在前肢長有飛羽。

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天青石龍(Nomingia),擁有尾棕骨。尾巴上應該會有類似復原圖的尾羽。除了獸腳類恐龍,部分鳥臀目的恐龍也擁有羽毛。結構與獸腳類恐龍有差異。

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天宇龍(Tianyulong ),一種畸齒龍科。首次發現有羽毛的鳥臀目。復原圖出處見水印。還有上文提到的古琳達奔龍,是近年發現的第二種有羽毛的鳥臀目。

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鸚鵡嘴龍(Psittacosaurus)的尾部上有一撮毛髮。其結構類似火雞頭部的毛髮,和普通的羽毛有明顯差異。

由於大部分的皮膚化石都是印痕,就算是木乃伊化的皮膚也難以保存顏色。不過在一些非常特殊的情況下,恐龍可以保留皮膚的顏色。目前已有5種恐龍被確定了大部分的身體顏色(以下摘自維基百科等)。分別是:

中華龍鳥,呈現粟色、或紅棕色。較深的區塊主要分布於背部,較淺區塊分布於腹部,而尾巴的深淺區塊以條紋狀排列

近鳥龍:近鳥龍的身體羽毛顏色可大致分為灰、黑兩種顏色。頭頂羽毛主要呈紅褐色,頭頂羽毛的基部則呈黑色。臉部羽毛則主要為黑色,散布者紅褐色羽毛。前肢、後肢的長羽毛則是黑、白相間,以條紋方式排列。後肢則是灰色羽毛,而腳掌、腳趾則是黑色羽毛。

始祖鳥:部分羽毛呈現黑色

小盜龍:有光澤的黑色,能反射出類似彩虹的光澤

鸚鵡嘴龍:棕色。腹部顏色明亮而背部黯淡。這種色彩模式名為反蔭蔽,在現代善於偽裝的動物中十分常見。這也表明該物種生活在光線漫射的環境(比如森林)。

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恐龍的顏色是如何確定的呢?簡單來說就是通過羽毛痕迹中的黑色素體(Melanosomes,一種存在於羽毛、皮膚、鱗片的吸光色素)的大小、分布形態,並與現代鳥類羽毛中的黑色素體作比對,可推測羽毛黑色素體在生前所代表的顏色。

除了化石化的表皮,一些恐龍標本甚至保留了內臟化石。棒爪龍(Scipionyx)的標本還保留了部分化石化的內臟,並且肝臟還保留了顏色。

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如果說,通過色素的鑒定還不直觀體現色彩,那麼保留在琥珀里的標本就更加直觀了。今年,公布兩個包裹在琥珀里的反鳥類的翅膀。這兩件標本距今約9900萬年前,來自白堊紀中期諾曼森階,將其稱之為『天使之翼』與『羅斯』標本」。天使之翼標本保存較好,包括了橈尺骨、掌骨、指區,以及多種不同形態的羽毛。

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一個死亡生物的DNA核苷酸骨架之間的化學鍵,半數降解掉所需的時間,大約是521年。這個數字在極端環境下會有變化。比如永凍土中的猛獁象,有不少標本能提取到DNA片段。但是,此前報道的數千萬前的古DNA還存在很大爭議。緬甸琥珀標本的年齡近1億年,即便使用超高靈敏新一代DNA測序技術,也幾無可能獲得有價值的DNA片段。因此電影《侏羅紀公園》中恐龍場景目前依舊只能留在科幻里。

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