恐龍得了骨髓炎

一根來自雲南玉溪博物館的恐龍肋骨化石,給我們講述了一個發生在大約2億年前的悲慘故事。

這是一件保存於雲南玉溪博物館的祿豐龍化石。祿豐龍是生活在侏羅紀早期的植食性中型原蜥腳類恐龍,也是中國人自己發掘、研究與裝架的第一種恐龍。「祿豐龍」的名字就是由中國老一輩古生物學家楊鍾健先生命名的。這種恐龍的腦袋很小,脖子長,後肢比前肢更加粗壯,與後期著名的梁龍、迷惑龍、腕龍是遠親。從發現至今,古生物學家已經在中國西南發現了百餘件祿豐龍標本。玉溪這件祿豐龍化石相對完整,包括了肩胛骨、肋骨、肱骨、坐骨、肢骨和椎骨等。

玉溪的祿豐龍化石上病變肋骨的位置。圖片來源:邢立達

在檢查這件長約6公尺的標本時,玉溪市博物館的王溢發現牠的一根肋骨上存在異常——這根肋骨有一定程度的變形,並且在三分之一處有一個奇怪的穿孔。這個孔長5.4公分,寬大約2公分,並且貫穿了整根肋骨。但是,從孔的邊緣看起來非常圓滑,又不像是後來破壞形成的,更像是在生前便出現的狀況。也就是說,這是一種病。接下來的研究,就是為這個病變找到最合理的解釋[1]

肋骨上的病變部位。圖片來源:邢立達

利用骨骼化石材料來研究古生物或古人類的疾病史,這門學科叫做「古病理學」,是古生物學和醫學的交叉科學。古病理學能夠幫助我們了解一種疾病在生物演化史中是如何起源和發展變化的,也能夠幫我們了解古生物與當時環境之間的相互關係。

肋骨上的這種穿孔情況通常是骨骼被侵蝕所造成的。為了進一步弄清楚這種侵蝕對肋骨造成的影響有多大,研究人員對肋骨進行了顯微CT掃描,並進行了3D重建。結果顯示,恐龍肋骨的內部也已經形成了空腔,這意味著這是一次深達骨髓的病變。

病變肋骨不同「深度」的CT掃描圖像。製圖:冉浩

參與研究的古病理學專家布魯斯·羅斯柴爾德(Bruce Rothschild)教授表示,通過與現生脊椎動物的骨骼疾病進行比對,可以判斷出造成這處病變的原因極可能是細菌感染——應該是恐龍受到了一次意外傷害,某種鋒利的東西刺傷了恐龍,傷及肋骨,並且傷口沒有及時癒合,細菌沿著傷口侵襲了肋骨,並逐漸擴散感染,最終造成了骨髓炎。

肋骨上缺失孔洞的上部(左)和下部(右)的3D建模(上)與截面顯微CT(下)對比圖。圖片來源:邢立達

在阿根廷的包魯巨龍(Baurutitan)化石上也曾發現過骨髓炎的證據,但那是一種生活在白堊紀晚期的大型蜥腳類食草恐龍,比侏羅紀早期要晚得多[ 2]。所以這次發現的是至今為止最早的蜥腳形類恐龍骨髓炎病變。對研究人員來說,這是一次激動人心的發現,非常有助於他們更加充分地理解這類恐龍的古病理。

然而對恐龍來講,這肯定是一件很痛苦的事情。傷口感染到這種程度需要足夠的時間,這意味著恐龍在受到傷害後又存活了一段時間,牠忍受著越來越嚴重的痛苦。

病變肋骨的不同角度。圖片來源:邢立達

我們可以通過現生的鳥或爬行動物的情況來推斷牠當時可能具有的一系列症狀和行為變化,如體溫升高、免疫力減弱、嘔吐、乏力、活動範圍減小等等。我們不知道牠是否最終死於這次感染,但毫無疑問,這會給牠的生存造成很大的影響。

關於造成傷害的起因,很可能是一次捕食事件。祿豐龍受到了食肉恐龍的攻擊,牠成功擺脫了食肉恐龍的追殺,並倖存了下來,但顯然受了傷,可能是牙齒的撕咬,也可能是爪子的抓傷。

受傷的祿豐龍場景復原圖。繪圖:張宗達。

關於「兇手」,研究者們推測很可能是另一種著名的恐龍——和祿豐龍生活在同一時代的中國龍(Sinosaurus)。這是一種長約6公尺的肉食性恐龍,頭部有兩個突起骨脊,牠有牛排刀一樣鋒利的牙齒和強壯有力的頭部,非常適合捕食祿豐龍和雲南龍這樣的大體型獵物。當然,這並不是說牠一定就是兇手,但至少在目前,我們還沒有在那個地層發現比牠更適合的「嫌疑龍」。

雖然創傷給祿豐龍帶來了長時間的痛苦,讓牠在去世之前變得虛弱,甚至有很大的可能因此而喪命,但是,在億萬年後的今天,牠卻成了珍貴的標本。牠的發現填補了我國在蜥腳形類恐龍古病理學上的空白,豐富了恐龍病理學知識,讓我們知道了早在距今大約2億年前的時候,能夠引起骨髓炎的微生物就已經出現,也加深了我們對侏羅紀早期各種恐龍之間相互關係的理解。(編輯:明天)

 

撰文:瀚海藍月

編輯:明天

參考資料:

  1. Xing, L., Rothschild, BM, Randolph-Quinney, PS, Wang, Y., Parkinson, AH, Ran, H.Possible bite-induced abscess and osteomyelitis in Lufengosaurus (Dinosauria: sauropodomorph) from the Lower Jurassic of the Yimen Basin , China. Scientific Report 8:5045 (2018).
  2. García, RA, Cerda, IA, Heller, M., Rothschild, BM & Zurriaguz, V. The first evidence of osteomyelitis in a sauropod dinosaur. Lethaia 50, 227–236 (2016).

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