就在這項發現前不久,才有另一篇蜥腳類恐龍研究同樣扭轉了巨型恐龍演化的理論

畫家筆下的神奇靈武龍(Lingwulong shenqi)ILLUSTRATION BY 張宗達

長頸恐龍是陸地上出現過最龐大的動物。這些蜥腳類(sauropod)的草食性巨無霸如同肌腱與骨頭建成的移動式大教堂,牠們頭頂至尾巴的身長可達36公尺。其中體重最重的恐龍重達懾人的71公噸重。

不過7月24日刊於《自然通訊》(Nature Communications)期刊的一篇新研究帶給蜥腳類恐龍的傳統起源故事一記重擊。

中國新發現的一種蜥腳類恐龍,被稱為「神奇靈武龍」(Lingwulong shenqi)的存在直接表明:地球上體型最大的陸生動物的主要群體出現時間,比過去所知還早了1,500萬年。

就在這篇研究公開的兩週以前,另一篇刊於《自然生態學與演化》(Nature Ecology and Evolution)期刊的論文造成轟動,這項研究揭露早期蜥腳類恐龍經歷過一段演化實驗。典型的蜥腳類恐龍有一種名叫「Ingentia prima」──意思是第一隻巨獸──的古老親戚,早在典型的長頸恐龍出現的數百萬年前就已經踏上解剖學意義上的巨獸之路。

「我很喜歡這兩篇論文,他們都改變了比賽的局勢。」愛丁堡大學(University of Edinburgh)古生物學家史蒂夫‧布魯薩特(Steve Brusatte)說,他是《恐龍興亡史》(The Rise and Fall of the Dinosaurs)一書的作者,也是國家地理探險家(National Geographic explorer)。「我們對蜥腳類恐龍的知識不全然是錯的,只是牠們演化過程中有些關鍵事件發生的時間點,比我們以為的還早了千百萬年。」

體型構造上的革新

從2億多年前的三疊紀晚期到9千多萬年前的白堊紀晚期,蜥腳類在恐龍紀元中的大多數時間裡都是地球陸域生態系的主宰。但是牠們並非一開始這麼龐大;最早的蜥腳類恐龍是以雙足行走的小個子。

↑↑↑↑↑史上最大的恐龍:這是巴塔哥泰坦巨龍(Patagotitan mayorum),目前找到最大的恐龍。

古生物學家認為,這種所謂的「真正的蜥腳龍」直到約1.8億年前的侏羅紀中期才累積了必要的適應能力,成為活生生、吃素的摩天大廈。這些動物自出生起就或多或少持續成長,牠們的身體會為了擺脫或承受更多體重而演變。牠們的顱骨會縮小,頸骨變成充滿空氣的蜂巢狀;腿則長成粗壯的柱子。

但是這些至關重要的演化步驟發生在何時何地?其實比侏羅紀中期要早得多。

由聖胡安國立大學(National University of San Juan)古生物學家塞西莉亞‧阿帕德堤(Cecilia Apaldetti)帶領的團隊在巴塔哥尼亞地區(Patagonia)找到一隻大約2億800萬年前的長頸龍,牠的殘骸充滿謎團。殘骸的主人被正式命名為「Ingentia prima」,即「第一隻巨獸」,牠身長約10公尺,體重約10公噸──以一隻在結構上尚未獲得蜥腳類「套件」的動物來說,這尺寸很嚇人。

這些「真正的蜥腳龍」的老親戚在牠們獨樹一格的巨獸之路上跌跌撞撞。侏羅紀中期的蜥腳類骨骼會以穩定的速率持續成長,但是這些較古老的蜥腳類恐龍不是這樣;牠們成長的速度會在緩慢與快速暴衝之間切換。而且和晚期蜥腳類的柱狀四肢比起來,牠們的四肢有更多彎曲處,不過這樣的四肢還是足夠支撐這些動物的體重。牠們的頸骨也和較晚期的長頸恐龍不一樣,並非充滿空氣,也沒那麼細長。

↑↑↑↑↑恐龍小百科:曾經有上千種恐龍在地球上漫步。來看看哪一種恐龍最大、哪一種最小,恐龍吃什麼、如何行動,還有恐龍滅絕的驚人事實。

這項發現證實,恐龍在三疊紀晚期就已經開始靠著東拼西湊的各種遺傳特徵,擁有了形成巨型草食動物的利基。

「……恐龍擁有特殊的能力,可以從演化一開始就進行生理構造上的革新,」阿帕德堤說:「這讓牠們能夠在長達上億年的歲月裡,戰勝且宰制幾乎所有的陸域生態系。牠們之所以成為地球生命史上最成功的脊椎動物,關鍵可能就在於這種『構造上的彈性』。」

神奇恐龍

就在「第一隻巨獸」被揭露的數週後,另一支在中國進行發掘的古生物學家團隊宣布找到1億7,400萬年前的「神奇靈武龍」,牠屬於蜥腳類恐龍中的梁龍類(diplodocoid)。這項發現即將引起軒然大波;靈武龍被發現的地點與年代都跌破眾人眼鏡。

2005年,中國科學院古生物學家暨國家地理探險家徐星和他的同事,開始挖掘前一年由中國西北部當地農民發現的靈武遺址。從那年起,他們已經找出8至10隻恐龍個體──包括同類中首度在亞洲出土的靈武龍。

「我明白這些發現可能可以填補一段空白。」研究第一作者徐星說。

靈武龍的重要之處在於,牠的存在釐清了蜥腳類恐龍的演化如何和盤古大陸(Pangaea)──地球太古時期的超大陸塊──的分裂同時進行。全球規模的陸塊分裂對於恐龍紀元的陸地生命演化影響重大。當新形成的海洋分隔曾經相連的地區後,陸地上的動物就無法像過去一樣自由擴散,於是只能在各個孤立的區域各自演化。

↑↑↑↑↑大陸漂移小百科:地球的陸塊持續隨著板塊構造移動。

在靈武龍之前,東亞未曾出土任何梁龍類,古生物學家猜測這是當時生物學的現實。為了解釋梁龍的缺席,科學家推測大約在1億8千年前出現一片內陸海域,將東亞和盤古大陸的其他地區隔開。學者認為,這道深廣的海溝阻止了梁龍類和牠的親戚──牠們被稱為新蜥腳類(neosauropod)──抵達東亞。

然而,隨著靈武龍出土,科學家必須重新思考,新蜥腳類恐龍可能在盤古大陸分裂以前就已經廣泛分布了。這代表蜥腳類恐龍的家譜中,主幹分支的時間點比過去認知的要早了大約1,500萬年。

「我們新發現的這種動物……意味著『東亞隔離假說』的說服力減弱,甚至相當值得質疑。」研究共同作者保羅.厄普徹奇(Paul Upchurch)說,他是倫敦大學學院(University College London)的古生物學家,也是國家地理探險家。「……我們推測許多被認為不存在於中國的恐龍群類可能其實有出現過,牠們之所以不為人知,單純只是因為化石紀錄中的採樣缺失,而不是牠們不存在。」

撰文:MICHAEL GRESHKO

編譯:石頤珊