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May. 03 2021

暴龍是群居動物嗎?新化石線索引發專家熱論

  • 圖中描繪著一群溺斃的暴龍與正在撿食屍體的鱷魚。ILLUSTRATION BY VICTOR LESHYK

    圖中描繪著一群溺斃的暴龍與正在撿食屍體的鱷魚。ILLUSTRATION BY VICTOR LESHYK

  • 大升梯國家紀念區(Grand Staircase-Escalante National Monument)內的「彩虹與獨角獸礦場」(Rainbows and Unicorns Quarry)發現了一群埋葬在一起的暴龍科怪獵龍屬化石。圖中這顆同物種的顱骨出土自該遺址往北3公里處。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

    大升梯國家紀念區(Grand Staircase-Escalante National Monument)內的「彩虹與獨角獸礦場」(Rainbows and Unicorns Quarry)發現了一群埋葬在一起的暴龍科怪獵龍屬化石。圖中這顆同物種的顱骨出土自該遺址往北3公里處。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

  • 暴龍骨骸出土處附近的猶他州大升梯國家紀念區空照圖。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

    暴龍骨骸出土處附近的猶他州大升梯國家紀念區空照圖。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

  • 彩虹與獨角獸礦場中的暴龍化石被包裹在層層泥灰與麻布底下,以備運送至猶他州卡納布(Kanab)的帕里亞河區(Paria River District)古生物實驗室。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

    彩虹與獨角獸礦場中的暴龍化石被包裹在層層泥灰與麻布底下,以備運送至猶他州卡納布(Kanab)的帕里亞河區(Paria River District)古生物實驗室。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

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新發現的化石遺址出土了一群同時死亡的暴龍,這項新證據顯示這些掠食動物曾從事某種形式的社會行為。

圖中描繪著一群溺斃的暴龍與正在撿食屍體的鱷魚。ILLUSTRATION BY VICTOR LESHYK

圖中描繪著一群溺斃的暴龍與正在撿食屍體的鱷魚。ILLUSTRATION BY VICTOR LESHYK

2014年7月,研究人員正在美國猶他州南部的公有地上尋找龜化石時發現了一隻「怪獸般的兇手」的線索:一塊暴龍科怪獵龍屬(Teratophoneus)恐龍的踝骨。用不著幾個小時,他們已經刷開杜松樹間的沙地,找到數隻怪獵龍堆疊在一起的遺骸──牠們看似全都同時死在同一地點。

科學家在2021年4月下旬的《PeerJ》期刊上向世界公開了這處遺址,並且推論暴龍會聚集成社會群體。「恐龍的行為與生態,總是可能在任何時間點變得比原先所想的更複雜一些。」研究第一作者艾倫.提圖斯(Alan Titus)說,他是美國土地管理局(Bureau of Land Management)的古生物學家,且在遺址所在的大升梯國家紀念區Grand Staircase-Escalante National Monument)工作。

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大升梯國家紀念區(Grand Staircase-Escalante National Monument)內的「彩虹與獨角獸礦場」(Rainbows and Unicorns Quarry)發現了一群埋葬在一起的暴龍科怪獵龍屬化石。圖中這顆同物種的顱骨出土自該遺址往北3公里處。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

大升梯國家紀念區(Grand Staircase-Escalante National Monument)內的「彩虹與獨角獸礦場」(Rainbows and Unicorns Quarry)發現了一群埋葬在一起的暴龍科怪獵龍屬化石。圖中這顆同物種的顱骨出土自該遺址往北3公里處。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

提圖斯甚至認為這處遺址可證明暴龍會合作狩獵。「現在你可以看到這些巨型陸生掠食動物集體行動,和狼群與獅群相當類似,這令人震驚。」他說。

不過如同他和其他專家所註,現生掠食動物中很少見真正的集體狩獵。且掠食動物之間的社會行為範圍甚廣,從勉強忍受其他個體到合作集體出擊都算在內。

這些新化石並非此地發現的第一例暴龍,但是針對該區域的嚴謹地質史重建結果為牠們一同死亡的推論提供了有力證據。更加難以捉摸的問題在於牠們在一起時做什麼。

彩虹與獨角獸礦場

這處7500萬年前的遺址──提圖斯的同事因其顯然極佳的化石而將此地命名為「彩虹與獨角獸礦場」──是美國南部第一個此類型的遺址。然而,此地絕不是唯一一處顯示暴龍會群聚活動的遺址。加拿大亞伯達省的一處骨層中有12至14具亞伯達龍(Albertosaurus)的軀體,牠們似乎因一場洪水而聚集在一起。美國蒙大拿州一塊約半個網球場大的區域有著至少三隻懼龍(Daspletosaurus)的遺骸。甚至連美國南達科他州那處曾經出土著名霸王龍(T. rex)化石「蘇」(Sue)的遺址也還有其他霸王龍個體。

化石痕徑也在證據之列。2014年,科學家宣布加拿大不列顛倫比亞省的岩石保存了三隻暴龍的腳印,它們都朝同一個方向前進,這些腳印就算不是同時印下,也落在相近的時間內。研究人員論證該遺址可能指向社會行為,甚至提出用「恐懼」(terror)一詞來做為一群暴龍的單位。

這群怪獵龍的新研究仔細檢視了骨頭裡面與周圍的沉積物。研究團隊懷疑這些暴龍是在季節性洪水中一起死亡的。牠們的屍體接著被沖刷進低窪處的湖中,並且被掩埋在細泥裡,這些細泥隨後進入骨頭的縫隙與角落之中。

接著這座湖乾涸了,再後來,附近一條河流改道且流過這些暴龍的墓地。灌進遺址的水將遺骨攪動並肢解,再將攪亂的骨頭重新埋進後來提圖斯團隊發現牠們的沙土中。

遺址的沉積物也包含了木炭碎片,表示恐龍遺骸被重新掩埋的時代曾發生過森林大火。

社會化暴龍

既然有數條證據顯示暴龍有時候會共同生活,研究人員已經開始檢視這些恐龍的親戚,以期針對這些恐龍聚集在一起的原因提出假說。

威斯康辛州基諾沙(Kenosha)迦太基學院的湯瑪斯.卡爾(Thomas Carr)並沒有參與新研究,不過他說找到更多恐龍會社交的證據並不叫人意外。已滅絕的恐龍屬於「主龍」(archosaurs)這個更大的類別,其下包含當代鳥類、短吻鱷或鱷魚等社會性動物。

暴龍骨骸出土處附近的猶他州大升梯國家紀念區空照圖。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

暴龍骨骸出土處附近的猶他州大升梯國家紀念區空照圖。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

現生主龍類從事許多不同型態的社會行為。有時候短吻鱷或鱷魚會因應形勢追逐同一個獵物但不攻擊彼此,或牠們會將魚驅趕進對方的嘴巴裡。金鷹(golden eagle)有時候會成對狩獵。不過這些行為要不是極其罕見,就是並不仰賴當代狼群那樣的堅實社會結構。

主龍類後代中真正合作狩獵的例子很少且分散。最佳例子可能是栗翅鷹(Harris’s hawk),一種生活在美國西南部的猛禽。部分區域的栗翅鷹會以三至七隻個體為單位共同築巢與狩獵。但是有些棲地的栗翅鷹只會兩兩成對築巢。

即使已滅絕恐龍會成群狩獵,當代的集體狩獵掠食者可能也不是完美的類比對象。在一篇2020年的研究中,一支由古生物學家約瑟夫.傅德瑞克森(Joseph Frederickson)帶領的研究團隊檢視了伶盜龍(Velociraptor)的親戚恐爪龍(Deinonychus),有些古生物學家猜測這種恐龍是和狼群一樣的集體掠食者。在現生狼群中,小狼以成狼帶回的獵物為食,所以傅德瑞克森為了測驗恐爪龍是否有一樣的行為,傅德瑞克森量測了同一個遺址出土的大小恐爪龍牙齒上的化學痕量。

這些牙齒上的化學痕量迥異,意即亞成體和成體吃的不是相同的食物,為恐爪龍作為真正群體狩獵者的理論潑了一盆冷水。

所以那些暴龍在一起做什麼呢?「就像我有多麽喜歡量測這些東西,或我覺得這些東西有多酷的程度一樣,我不確定我們有沒有機會找到這個問題的答案。」傅德瑞克森說,他是威斯康辛大學的維斯地球科學博物館(Weis Earth Science Museum)館長。「對我們來說,恐龍的行為可能永遠都有點神秘。」

恐龍腦

另一種能讓科學家了解暴龍行為的方法是檢視我們所知的恐龍腦。若和牠們的近親相比,卡爾說,暴龍的腦相當複雜,與平衡和嗅覺的區域特別大。但是考量體型,暴龍腦所占的身體比例比當代鳥類更小,而和當代短吻鱷和鱷魚相近。

短吻鱷和鱷魚都可以表現出社交行為,也經常以高密度的群體生活,但是集體狩獵都不是兩者的常態。如果牠們像部分學者宣稱的那樣會合作狩獵,那也是相當罕見的行為。

彩虹與獨角獸礦場中的暴龍化石被包裹在層層泥灰與麻布底下,以備運送至猶他州卡納布(Kanab)的帕里亞河區(Paria River District)古生物實驗室。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

彩虹與獨角獸礦場中的暴龍化石被包裹在層層泥灰與麻布底下,以備運送至猶他州卡納布(Kanab)的帕里亞河區(Paria River District)古生物實驗室。PHOTOGRAPH BY ALAN TITUS, BLM

然而要重建動物的腦並不容易,遑論要辨別這顆腦能做到什麼類型的行為,艾美.巴拉諾夫(Amy Balanoff)說,他是約翰霍普金斯大學演化生物學家,研究鳥類腦部的演化。「一言以蔽之,大腦真的很複雜……要考量腦的大小、腦部的連結、這些連結的規模。」他說。

巴拉諾夫補充道,如果能盡可能對暴龍的行為有更多了解,例如牠們在何處孵蛋,將有助於填補細節。

或許猶他州的彩虹與獨角獸礦場將能夠提供更清楚的圖像。提圖斯和同事們計畫在這處怪獵龍遺址進行更多研究,或許會包含像傅德瑞克森研究恐爪龍牙齒那樣的化學分析。

他們也計畫要進一步發掘──不只是為了找恐龍,也為了找其他化石。這處遺址曾經是淡水湖與河道,蘊藏著巨型淡水龜的骨頭與巨型古代鱷魚恐鱷(Deinosuchus)的遺骸。

提圖斯聊到這處遺址的時候總是很興奮,導致他的同事開玩笑說這聽起來太夢幻,彷彿內藏「彩虹與獨角獸」。不過現在,「我認為這個名字幾乎低估了這個遺址。」他打趣說。

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