为什么许多恐龙化石都以一种极为扭曲的体态保存

产自索伦霍芬的细颚龙保存着极度扭曲的形态

许多恐龙化石都以一种极为扭曲的体态保存,尤其是一些脖子和尾巴都很长的恐龙,它们的脖子和尾巴常常极度扭曲甚至可以到达背部,如始祖鸟化石。为何会有这种类似“骑自行车”的反转姿态出现,一直困扰着古生物学家,学界将此解释为死前挣扎所致。不过最近,来自巴塞尔大学和美因茨大学的两位学者通过研究认为,这种奇特的体态仅是在恐龙死后腐烂过程中形成的。

在人类及兽医学领域,也存在这种体态扭曲的病症,它们通常是由维生素缺乏、中毒或小脑损伤引起。小脑是平衡控制区,它能控制包括保持头尾直立的抗引力肌肉(antigravity muscle)在内的各种肌肉运动,一旦小脑发生损伤,抗引力肌肉就会发生紧缩,从而导致头尾扭曲、四肢蜷缩。

早在100多年前就有人提出在一些化石中存在“死前恐惧综合症”的理论,但它的影响逐渐变弱。2007年,有学者提出了反张假设(opisthotonus hypothesis)。Achim Reisdorf和Michael Wuttke通过研究标志性的细颚龙(Compsognathus longipes)化石重新评估了反张假设的正确性。细颚龙是在德国1.5亿年前的古索伦霍芬群岛上发现的生存于泻湖环境中的两足恐龙。

研究者认为,要在化石中保存反张体态,陆生脊椎动物就必须在死后立即原地保存,而不能有任何搬运作用,如果尸体从陆地直接沉积到水中并且位移量不大的情况也算。生物动力学研究显示反张体态并非由于死前挣扎所致,而是自发产生的。研究者将拉直脖子与胸部的鸡投入水中后发现,鸡脖子自然而然就形成了90度的弯曲,而随着尸体腐烂的进行,这种弯曲变得更为明显。在肢体上半部分的脊椎骨间存在一种弹性韧带(ligamentum elasticum),无论是生前还是死后,它对脖子的弯曲都起着作用。弹性韧带对脖子长、尾巴长的恐龙来说至关重要,它能节省许多能量,而在它们死后,其他软组织慢慢腐烂,贮存在弹性韧带中的能量开始释放,从而导致扭曲形态的产生。

综上所述,古生物学家要想通过化石来阐述其生存环境及埋藏条件,就必须排除这种生物动力学因素。


(化石网/歆塬 编译)





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