似鳥龍

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似鳥龍化石

恐龍家族裡,獸腳類可算是恐龍中的大「家族」,生活在晚三疊世至白堊世,著名的始盜龍、異特龍、暴龍、竊蛋龍都是這個大家族的成員。它們兩足行走,趾端長有銳利的爪子,嘴裡多長有利齒。目前,絕大多數古生物學家都相信,鳥類起源於獸腳類恐龍。

獸字當頭,這類恐龍大多是食肉的凶殘「殺手」,但獸腳類中也有一些種類的恐龍雜食,甚至吃浮游生物。似鳥龍類(ornithomimosauria)是獸腳類恐龍中的一支,正如其名,似鳥龍類恐龍與大型鳥類,如鴕鳥、鵜鶘,在形態上相當接近,只是它還保留長長的尾巴。它們的頭部較小,其中多數種類上下頜無齒,有一雙大大的眼睛,所以視野開闊,有良好的視力。似鳥龍類的體型高大,輕巧苗條,強有力的三趾腳使它們能高速奔跑;而細長、頂端有爪的前肢可以捕抓食物。  

食物

現在問題就出在似鳥龍類的食物上,長期以來,古生物學家普遍認為似鳥龍類是以肉食為主的雜食性,捕食昆蟲和其他一些小動物,偶爾吃吃果子。但是這些推測都缺乏化石證據,僅僅是推測而已。

2001年,美國紐約自然歷史博物館的馬克.諾雷爾博士(mark a. norell)對兩具來自蒙古戈壁,保存狀況相當完好的氣腔似雞龍(gallimimus bullatus)化石上面發現了其嘴喙的組織構造,嘴喙呈梳子狀,說明該種恐龍可能是採用濾食的方式來進食,就像現生的鴨類一樣。所以,諾雷爾認為沒有牙齒的似鳥龍類可能和似雞龍一樣,也是從溪流或池塘的淺水處,過濾細小的浮游生物為食。

最近,倫敦自然史博物館古生物處的恐龍專家保羅.巴雷特博士(paul m. barrett)經過長期的研究,綜合解剖學、埋葬學與古生態學等資料,對似鳥龍類的食性提出了嶄新的觀點,其研究論文發表在最新一期的《古生物學》雜誌上。論文從這類恐龍的每日最低熱量收支分析,認為其浮游生物的食性,以及以肉食為主的雜食性等觀點都站不住腳,而似鳥龍類的角質喙與胃石顯示似鳥龍類應該是以植物為主的雜食性。

他首先從似鳥龍類的體型推測,它們的每日最低熱量收支不可能靠浮游生物來維持。

假設似鳥龍類為熱血動物,按照奧斯特羅姆教授提出的恐龍的代謝作用與鳥類及哺乳類相似的觀點,巴雷特博士先以雀形目動物的新陳代謝標準來衡量似鳥龍類,體重440公斤的似雞龍(gallimimus)每日至少要43.57兆焦耳(mj)(1兆焦耳=239千卡)的熱量,這意味著似雞龍需要進食乾重3.34公斤的食物。而體重160公斤的似鳥龍(ornithomimus)每日至少要21.50兆焦耳的熱量,需進食乾重1.65公斤的食物;若以冷血爬行動物的新陳代謝標準來衡量,似雞龍每日至少要1.46兆焦耳的熱量,需進食乾重0.07公斤的食物。而似鳥龍每日至少要0.67兆焦耳的熱量,需進食乾重0.03公斤的食物。但是,恐龍是溫血動物,因此第一種衡量方法更正確。

參見現代的火烈鳥(flamingo):它兩足行走,頸和腿細長,擁有濾食能力,其食性與諾雷爾博士推測的似雞龍接近,體重只有2~4公斤的火烈鳥要維持活動能力的話,每日至少要濾400升的水,放大到似雞龍與似鳥龍,它們所需過濾的水便難以估量了。

就算似鳥龍是一台晝夜開機的過濾機,那麼從古地理上看,在似鳥龍類較為密集的加拿大艾伯塔省南部的德蘭赫勒地區,以及蒙古人民共和國、中國內蒙古等地,雖然當時環境相當濕潤,卻也難尋含有如此大量浮游生物的河川沼澤;即便有,也會因為季節變化而變化,浮游生物的數量基本上不可能全年都保持足夠的數量來滿足似鳥龍類的食量需求。

諾雷爾博士認為,從骨骼結構上看,似鳥龍類濾食營生的主要證據來自氣腔似雞龍的梳狀嘴喙構造與一些鴨類相似,如琵嘴鴨(shoveller duck)。琵嘴鴨是一種棲息於淡水水域的中型野鴨,它的嘴形奇特,吻端膨大呈琵琶狀,覓食多在淺水中挖掘淤泥中的食物,也從水中濾食。它形狀獨特的嘴裡長了一排像梳子一樣的角質狀組織。琵嘴鴨吸入河水,過濾掉泥沙,浮游生物細小的個體則通過角質狀組織過濾器進入腸胃。但此種構造並不只是鴨類動物所獨有,類似的構造在很多龜類、鴨嘴龍類動物上都有發現,如綠海龜(green turtle),埃德蒙頓龍(edmontosaurus)等,而這些都是植食性動物,靠進食高纖維、低蛋白質的植物為生。

此外,似鳥龍類頭骨並沒有用來濾食的適應性構造,這樣的腦袋插進水裡找食,後果恐怕不太樂觀。再退一步講,假如似鳥龍類真的以濾食為主要進食方式,那麼其發達的前肢所用何處?而似鳥龍如果是植食性的話,它的前肢就可以用來輔助進食,抓取食物。  

角質喙的問題

除了角質喙,巴雷特博士還找了一個證明這類恐龍植食的有力證據。2003年,在中國內蒙古自治區晚白堊世地層中,中國和日本的古生物學家發現至少14具中國似鳥龍(sinornithomimus)化石中都有胃石,這是似鳥龍類食性的直接證據,說明似鳥龍類與許多現生的鳥類一樣,也靠胃石來消化食物。它們吞下石塊存放在胃內,用來磨碎和碾壓較硬的食物。現生鳥類的胃有強壯有力的肌肉囊袋,吃下去的食物經過胃部肌肉的運動,使存在胃裡的石塊互相摩擦,把食物碾碎成粘稠的漿糊狀。胃石成了對付粗糙食物最有效的工具。像很多鳥腳龍類恐龍,如鴨嘴龍(hadrosaurus)、禽龍(iguanodon)等吞噬大量植物的恐龍,也是靠此來消化大量食物的。

可見,角質喙與胃石的發現就是似鳥龍類以植食為主食性之最有力的證明。這種頗為奇特的食性特徵雖然在非鳥的獸腳類中很少見,但是最近發現具有植食性特徵的還有在我國遼西熱河生物群發掘出的竊蛋龍類的尾羽龍和切齒龍化石。這些發現,豐富了人們對恐龍動物群的生態習性的認識,拓寬了人們的視野。至少,我們現在已經知道,在7千萬年前的亞洲與美洲大陸上,一群群如飛毛腿的似鳥龍類無需整天窩在水邊,而是捧著樹枝或果子大快朵頤呢!

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