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这只披着装甲的马氏北方盾龙“最后的晚餐”吃了什么?

大约1.1亿年前的亚伯达省西北部,一只马氏北方盾龙(Borealopelta markmitchelli)在野火甫灭的地景中吃着羊齿植物。 一篇关于它胃部内容物

大约1.1亿年前的亚伯达省西北部,一只马氏北方盾龙(Borealopelta markmitchelli)在野火甫灭的地景中吃着羊齿植物。 一篇关于它胃部内容物的新研究提供了这些植物的细节。 ILLUSTRATION BY JULIUS CSOTONYI

北方盾龙腹中的内容物包含这只恐龙为了协助分解食物而吞下的石块。 ROYAL TYRRELL MUSEUM OF PALAEONTOLOGY

北方盾龙腹中的内容物包含这只恐龙为了协助分解食物而吞下的石块。 ROYAL TYRRELL MUSEUM OF PALAEONTOLOGY

科学家将一些胃部内容物的碎片镶嵌进树脂中,从而将它们切成适合用显微镜观察的薄片,由此显示出上千片微小的植物化石。 IMAGE BY ROYAL TYRRELL

科学家将一些胃部内容物的碎片镶嵌进树脂中,从而将它们切成适合用显微镜观察的薄片,由此显示出上千片微小的植物化石。 IMAGE BY ROYAL TYRRELL MUSEUM OF PALAEONTOLOGY

北方盾龙享用完最后一餐过了几小时以后,这只恐龙不知为何被冲刷入海。 它被埋在现今亚伯达省东北部的海底沉积岩中,它的铠甲──还有它胃中的内容物——的精致细节因此得

北方盾龙享用完最后一餐过了几小时以后,这只恐龙不知为何被冲刷入海。 它被埋在现今亚伯达省东北部的海底沉积岩中,它的铠甲──还有它胃中的内容物——的精致细节因此得以保存。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:MICHAEL GRESHKO 编译:石颐珊):这只史前生物腹中的内容物揭开了它的日常生活——甚至是它死亡的季节。

一只甲龙在1.1亿年前的夏日约莫步过现今加拿大亚伯达省(Alberta)的野火余烬,津津有味地嚼着从灰烬中探头的娇弱绿色蕨类。 不知怎地,这只恐龙不久之后死在白垩纪地景中的一条河里,并且被冲刷入海。 这只古代生物一直长眠在海洋积物之中,直到2011年一名油砂矿工被化石绊倒。

这具遗骸是同类恐龙中保存最好的,并充分阐述了甲龙装甲的样貌与功能。 现在,研究这副非凡化石的科学家又有新的发现:恐龙腹中的一块植物物质不仅揭晓了它的饮食,也透漏了这只恐龙死去的季节。

「化石保存之好,让我们真的可以就胃部内容展开讨论,」研究第一作者迦勒. 布朗(Caleb Brown)说,他是阿伯达省皇家蒂勒尔博物馆(Royal Tyrrell Museum)负责恐龙的馆长。

这篇于6月2日发表在《皇家学会开放科学》(Royal Society Open Science)期刊的研究由国家地理学会部分赞助,它用前所未有的观点让我们看见这只大型植食性恐龙栖息的世界──小至它吞下肚的炭灰。

「这篇研究将这只恐龙可能曾经走过的环境描绘成一幅栩栩如生的图像,」维多利亚. 艾伯(Victoria Arbour)说,他是加拿大皇家不列颠哥伦比亚博物馆(Royal BC Museum)的恐龙馆长。 「你彷彿能看见这只恐龙生命中所发生的每个刹那,我觉得这真的非常、非常酷! 」

史前大餐

一般来说,我们很少发现肠胃中的内容物化石。 明确保存草食恐龙最后一餐的化石又更加罕见。 适合保存骨头的化学条件同时也倾向分解植物,且来自植物的物质也经常在埋葬的过程中进入化石动物体内,因此很难判断哪些是吃入的食物而哪些是后来填入的物质。 在这之前只有另一只出土于澳洲的装甲恐龙──盾龙(Kunbarrasaurus)──被发现胃中有消化过的植物。 但这只来自亚伯达省的马氏北方盾龙(Borealopelta markmitchelli)体型不但更大──长约5.5公尺、重约1.5吨──它的胃部内容物保存的情况也更好。

北方盾龙属于结节龙科(Nodosauridae)。 有别于它们更出名的甲龙科(Ankylosauridae)亲戚,这类恐龙的尾巴上并没有尾槌。 北方盾龙于1.1亿年前生活在现今北美洲西北部。 这只恐龙形成化石的情境相当特殊:它不知为何死在河中,然后被冲刷到超过160公里外一片曾贯穿北美的西部内陆海道(Western Interior Seaway)中。

由于这只恐龙在很稀罕的情形下埋葬于现今亚伯达省北部的海洋沉积岩中,它的许多身体细节也因此被完美地保存下来。 不单是它的骨质装甲完好如初,上方覆盖的许多角质鞘也成为化石。 这些证据有助于科学家了解骨板的外观与作用,甚至能为它的肤色提出佐证。

2011年,北方盾龙被从它的石墓中解放。 当时森科能源公司(Suncor)的一位员工在阿伯达省北部的千年矿场(Millennium Mine)开采油砂时发现这具化石。 皇家蒂勒尔博物馆的一名职员随即北上到矿场发掘化石,然后博物馆标本制作员马克. 米契尔(Mark Mitchell)又花了六年时间刻苦又仔细地以手持工具移除化石上多余的岩石。 这只恐龙的种小名「马氏」(markmitchelli)就是以他为名。

当北方盾龙于2017年面世时,它的保存状态令科学家惊叹不已。 布朗和同为皇家泰瑞尔博物馆恐龙馆长的同事唐. 韩德森(Don Henderson)甚至怀疑这副化石也保存了胃部内容物。 这只恐龙的左胸腔有一团启人疑窦的物质,里头有各种颜色的卵石,且就在胃原本应该在的位置。 于是布朗和韩德森取出这团物质已经裂开脱落的小块,将它们镶嵌于树脂中,然后切成纸张厚度的薄片以便在显微镜底下检视。

这两位研究员很快就在放大镜下辨识出化石化的植物物质碎片,包括大至保有细胞结构的叶片,小至用来吸收二氧化碳的气孔。 可是布朗和汉德森是恐龙专家而非植物学家。 所以他们在2017年联系上吉姆. 贝辛格(Jim Basinger)与大卫. 格林伍德(David Greenwood),两位名列加拿大西部经验最丰富之列的古植物专家。

「当时的地景是什么样子? 这些植物给了我们一台时光机,」格林伍德说,他是布兰登大学的古植物学家。 「当时有多潮湿? 会发生季节性干旱吗? 冬天会陷入冰天雪地吗? 当然,根据这篇研究,还有这位仁兄吃些什么? 」

仔细爬梳恐龙内脏

研究团队从2017年中至2018年底在格林伍德的妻子凯西(Cathy)的带领下反复钻研这些切片,凯西是一名技师,也是将数千片植物化石碎片仔细编目的功臣。 为了更加了解北方盾龙生活的环境,团队也检视了从盖茨组(Gates Formation)出土的植物化石。 盖茨组是阿伯达省西部一系列于北方盾龙生活的年代形成的煤层。

白垩纪中期的加拿大北部要比现在潮湿温暖许多,苍郁的森林与沼泽以绿叶覆盖大地,截然异于现代阿伯达省的麦田与森林。 开花植物在1.1亿年前刚开始扩散且还很罕见。 当时的森林由针叶树种和外观类似棕榈树的拟苏铁目(Cycadeoids)植物主宰,树林下则由木贼与羊齿植物等蕨类形成灌木丛。

团队经由比较来自盖茨组与北方盾龙的植物化石而得出结论:这种四肢较短的动物以低矮的植物为食。 然而让研究人员惊讶的是,它的饮食似乎大部分由一种特定的羊齿植物组成,它显然刻意寻找这种植物并且忽视其他可食的植物。 此外,胃部内容物中大约有百分之六是炭屑,这可能表示这只北方盾龙觅食的地区在近期内遭逢野火又重新长出植物。

研究人员也为北方盾龙胃中的小树枝进行年轮分析,结果发现这些植物的生长季节进行到大约一半时就被吃下,意即可能在晚春到盛夏之间。 此外,北方盾龙吃下的羊齿植物孢子囊已经成。 经过综合考量,数据显示北方盾龙在初夏至盛夏之间吃下了它的最后一餐——且在仅仅数小时后死亡。

在此之前,研究人员推测多数甲龙专吃羊齿植物与其他低矮植物,而像北方盾龙这样下颚较为狭窄的物种则会像现今的鹿一样选择性地挑嫩叶吃。 现在,这副新化石证实了这些过去的猜想,也为未来评估肠胃内容物化石的方式提供了蓝图。

「这是一具特定标本,而且是它整个生命中一个刹那的切片,所以我们并不知道这是否具有代表性,」布朗说道。 「但理论上,若我们有更多类似的标本,或许就能梳理出夏季和冬季饮食的差异。 」

这副亚伯达省的北方盾龙化石也可能还有更多秘密待解。 这只动物被冲刷入海,所以研究人员并不知道这只恐龙切确生活在何方──但是团队不只握有植物物质,还有恐龙为了碾碎胃中食物而吞下的卵石,又称胃石(gastrolith)。 多亏了化石脚印,科学家知道像北方盾龙这样的恐龙曾经生活在盖茨组,而且针对胃石的化学检测甚至可能追溯到特定的岩层露头。

即便没有这些额外细节,北方盾龙依然是一扇震撼人心的窗,让我们窥见1亿多年前的某个夏日。 「我们习惯把恐龙当成死去的东西看到,而非活物」,贝辛格说,他是萨斯喀彻温大学的古植物学家。

「这挺重要的,能够提醒人们我们研究的对象曾漫步于这片风景之中,还会大吃特吃...... 而非只是博物馆中的骨头。 」




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