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Oct. 25 2022

這隻神奇的恐龍「木乃伊」竟擁有蹄狀前足

  • 兩隻雄性埃德蒙頓龍為了爭奪交配權打鬥,圖中可見牠們被趾甲覆蓋的似蹄前腳。ILLUSTRATION BY DAVIDE BONADONNA, NG IMAGE COLLECTION

    兩隻雄性埃德蒙頓龍為了爭奪交配權打鬥,圖中可見牠們被趾甲覆蓋的似蹄前腳。ILLUSTRATION BY DAVIDE BONADONNA, NG IMAGE COLLECTION

  • 達科他化石身上的埃德蒙特龍皮膚,科學家相信牠的皮膚之所以保存下來是因為食腐動物在這隻恐龍身上穿了洞,於是遺體裡的液體與氣體逃逸出去,讓堅硬的皮膚得以在被掩埋以前變得乾燥。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

    達科他化石身上的埃德蒙特龍皮膚,科學家相信牠的皮膚之所以保存下來是因為食腐動物在這隻恐龍身上穿了洞,於是遺體裡的液體與氣體逃逸出去,讓堅硬的皮膚得以在被掩埋以前變得乾燥。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

  • 保存下來的趾甲角質。這片趾甲曾經覆蓋這隻恐龍的右前足大部分。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

    保存下來的趾甲角質。這片趾甲曾經覆蓋這隻恐龍的右前足大部分。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

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這副特殊的化石讓科學家更了解軟組織如何經歷數千萬年而留存下來。

兩隻雄性埃德蒙頓龍為了爭奪交配權打鬥,圖中可見牠們被趾甲覆蓋的似蹄前腳。ILLUSTRATION BY DAVIDE BONADONNA, NG IMAGE COLLECTION

兩隻雄性埃德蒙頓龍為了爭奪交配權打鬥,圖中可見牠們被趾甲覆蓋的似蹄前腳。ILLUSTRATION BY DAVIDE BONADONNA, NG IMAGE COLLECTION

雖然科學界已經認識埃德蒙頓龍(Edmontosaurus)超過百年了,這種有著鴨嘴喙的恐龍仍然持續帶來驚喜。2013年,古生物學家宣布這些植食性恐龍之中有些物種頭上生著公雞一般的肉冠。最近的研究又發現了這種恐龍另一個先前學者遺漏且出乎意料的特徵。埃德蒙特龍有著爬行類版本的蹄──牠的中間幾根腳趾相連且包覆在單一大片趾甲之下。

這個發現出自一篇以暱稱達科他(Dakota)的埃德蒙特龍「木乃伊」為對象的分析,結果發表於10月中出刊的科學公共圖書館總刊(PLOS ONE)。雖然還有其他狀況奇佳的埃德蒙特龍化石,但達科他是最完整的化石之一。除了蹄的發現以外,這具化石也為恐龍骨頭與組織在漫長時間中得以保存的其中一個途徑帶來線索。

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保留像皮膚這樣的組織的恐龍化石有時被稱作「木乃伊」,而且直到最近,科學家都假定「恐龍必須被迅速掩埋才會形成木乃伊」,史蒂芬妮.德蘭赫勒-霍頓(Stephanie Drumheller-Horton)說,他是田納西大學諾克斯維爾分校的古生物學家。這樣的假設是這麼想的:未掩埋的屍體會吸引食腐動物來撿走遺骸,風吹日曬雨淋也會加速屍體分解。研究人員相信,恐龍被沉積層掩埋而免於遺骸毀壞因子的速度愈快,牠的軟組織就越有機會得以保存。

然而這些說法從來就不完全充份,德蘭赫勒-霍頓說,因為昆蟲、真菌,甚至微生物都可能在屍身被掩埋後繼續進行分解。一定有別的解釋可以說明木乃伊化石如何形成,而達科他展現出得以讓皮膚與其他像是趾甲的角質這樣的特徵形成化石紀錄的意外途徑。

「恐龍的皮膚在化石紀錄中意外地常見。」德蘭赫勒-霍頓說,而達科他之所以得以保存的途徑可能解釋了這個現象。

達科他化石身上的埃德蒙特龍皮膚,科學家相信牠的皮膚之所以保存下來是因為食腐動物在這隻恐龍身上穿了洞,於是遺體裡的液體與氣體逃逸出去,讓堅硬的皮膚得以在被掩埋以前變得乾燥。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

達科他化石身上的埃德蒙特龍皮膚,科學家相信牠的皮膚之所以保存下來是因為食腐動物在這隻恐龍身上穿了洞,於是遺體裡的液體與氣體逃逸出去,讓堅硬的皮膚得以在被掩埋以前變得乾燥。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

保存下來的趾甲角質。這片趾甲曾經覆蓋這隻恐龍的右前足大部分。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

保存下來的趾甲角質。這片趾甲曾經覆蓋這隻恐龍的右前足大部分。PHOTOGRAPH BY DAAN MEENS

乾燥龍皮

達科他並沒有迅速遭到掩埋。德蘭赫勒-霍頓和同事們認為這隻恐龍的屍體實際上在6600萬年前倒在地面上曝曬了幾週甚至幾個月,直至乾燥。食腐動物確實曾經來撿食屍體,證據是達科他的片段皮膚上有肉食動物在這隻恐龍最後被掩埋之前啃食牠的咬痕。

「我們確知至少有兩隻或更多的肉食動物在牠死亡以後吃了牠的部分臂膀與尾巴。」德蘭赫勒-霍頓說。這些食肉的機會主義者可能甚至協助保存了達科他的皮膚。

咬痕顯示這些食腐動物打通了這隻恐龍的體壁,讓液體、氣體與屍身分解過程中堆積的微生物都流出體外。在內臟被吃掉或腐爛完全之後,這隻鴨嘴龍滿佈鱗片的堅韌皮膚因此能夠在日曬下乾得更徹底,於是在牠被掩埋以前形成包裹著骨骼的外膜。德蘭赫勒-霍頓與他的同事們說明這就是為何達科他看起來被「消氣」放平了,牠的皮膚因為縮水而包覆著骨骼,處在和牠在世時不一樣的位置。

古生物學家長久以來都困惑於恐龍木乃伊如何在自然環境中保存下來,而這篇新研究有力地指出達科他在被掩埋以前暴露在風吹日曬雨淋之下,紐約理工學院古生物學家凱倫.普爾(Karen Poole)說,他並沒有參與研究。雖然很難判斷食腐動物什麼時候吃過達科他的遺體,他補充道,顯然這副化石呈現的是一隻在一定程度上腐爛並且乾燥的遺骸,而非完整的屍體。

達科他可能並非唯一歷經這個過程的鴨嘴龍。古生物學家經常在鴨嘴龍化石上發現皮膚或皮膚印痕化石,但卻沒有其他例如器官之類的軟組織。這種慣例可能意味著鴨嘴龍的皮膚堅硬到肉食動物不太有興趣,而且比恐龍體內的其他軟組織更能長時間保存,因此相較有機會形成化石紀錄。

早期的「蹄」

我們所知的恐龍外型經常只以恐龍的骨骼做基礎,而像達科他這樣的標本可以改寫我們的認知。現生動物身上許多重要的構造──例如象鼻或火雞的肉垂──都沒有任何骨頭,所以如果我們只有這些動物的化石,就不會知道牠們有這些構造。恐龍毫無疑問地也擁有不會在骨骼上留下任何痕跡的裝飾性構造與身體部位,需要像達科他這樣保存良好的化石發現來昭示它們的存在。

達科他的前腳對古生物學家來說尤其驚喜。古生物學家已經從埃德蒙頓龍的骨骼得知牠們每隻手有四隻指頭。其他鴨嘴龍的木乃伊和足跡化石顯示這些趾頭被某種像連指手套的東西包在一起,使用上像是單一根柱子,而非數根分散的手指。

達科他又進一步證明了這種足部構造。「『蹄』這個說法最早是在這隻手的照片在社群媒體上流出的時候出現的,從此以後就定型了。」研究共同作者克林特.波伊德(Clint Boyd)說。這種構造和馬蹄並不相同,其堅硬的包覆外層並沒有延伸到腳的底部,然而達科他的解剖構造依然讓牠的足部外表看起來與蹄相似,即一大片指甲包覆中間幾根趾頭,和其他大多數爬行類的腳掌不相像。

「突然之間這隻手就看起來一支蹄,兩側各有一支較小的懸蹄。」普爾說。

達科他身上可能還有其他有待發掘的祕密。「通常人們會假定所有的恐龍皮膚都以模鑄化石的型態留存下來。」德蘭赫勒-霍頓說,不過從達科他身上「我們可以看到皮膚本身就以3D樣態呈現。」不只是皮膚的形狀而已,而是皮膚本體保存了超過6600萬年之久。

「像達科他這樣的發現給我們一個很好的機會能退一步想想,」普爾說道:「思考我們原本對這些生物的構造有些什麼樣的假設。」

 

延伸閱讀:吃素的鱷魚曾活躍於恐龍時代! 世界上最大的霸王龍現身了!

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