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一根来自云南玉溪博物馆的恐龙肋骨化石,给我们讲述了一个发生在大约两亿年前的悲惨故事。

这是一件保存于云南玉溪博物馆的禄丰龙化石。禄丰龙是生活在侏罗纪早期的植食性中等蜥脚形类恐龙,也是中国人自己发掘、研究、装架的第一种恐龙。“禄丰龙”的名字就是由我国老一辈古生物学家杨钟健先生命名的。这种恐龙的脑袋很小,脖子长,后肢比前肢更加粗壮,与后期著名的梁龙、迷惑龙、腕龙是远亲。从发现至今,古生物学家已经在我国西南发现了百余件禄丰龙标本。玉溪这件禄丰龙化石相对完整,包括了肩胛骨、肋骨、肱骨、坐骨、肢骨和椎骨等。

玉溪的禄丰龙化石上病变肋骨的位置。图片来源:邢立达

玉溪的禄丰龙化石上病变肋骨的位置。图片来源:邢立达

在检查这件长约6米的标本时,玉溪市博物馆的王溢发现它的一根肋骨上存在异常——这根肋骨有一定程度的变形,并且在三分之一处有一个奇怪的穿孔。这个孔长5.4厘米,宽大约2厘米,并且洞穿了整根肋骨。但是,从孔的边缘看起来非常圆滑,又不像是后来破坏形成的,更像是在生前便出现的状况。也就是说,这是一种病。接下来的研究,就是为这个病变找到最合理的解释[1]。

肋骨上的病变部位。图片来源:邢立达

肋骨上的病变部位。图片来源:邢立达

利用骨骼化石材料来研究古生物或古人类的疾病史,这门学科叫做“古病理学”,是古生物学和医学的交叉科学。古病理学能够帮助我们了解一种疾病在生物演化史中是如何起源和发展变化的,也能够帮我们了解古生物与当时环境之间的相互关系。

肋骨上的这种穿孔情况通常是骨骼被侵蚀所造成的。为了进一步弄清楚这种侵蚀对肋骨造成的影响有多大,研究人员对肋骨进行了显微CT扫描,并进行了三维重建。结果显示,恐龙肋骨的内部也已经形成了空腔,这意味着这是一次深达骨髓的病变。

病变肋骨不同“深度”的CT扫描图像。制图:冉浩

病变肋骨不同“深度”的CT扫描图像。制图:冉浩

参与研究的古病理学专家布鲁斯·罗斯柴尔德教授表示,通过与现生脊椎动物的骨骼疾病进行比对,可以判断出造成这处病变的原因极可能是细菌感染——应该是恐龙受到了一次意外伤害,某种锋利的东西刺伤了恐龙,伤及肋骨,并且伤口没有及时愈合,细菌沿着伤口侵袭了肋骨,并逐渐扩散感染,最终造成了骨髓炎。

肋骨上缺失的孔的上部(左)和下部(右)的3D建模(上)与截面显微CT(下)对比图。图片来源:邢立达

肋骨上缺失的孔的上部(左)和下部(右)的3D建模(上)与截面显微CT(下)对比图。图片来源:邢立达

在阿根廷的包鲁巨龙(Baurutitan)化石上也曾发现过骨髓炎的证据,但那是一种生活在白垩纪晚期的大型蜥脚类食草恐龙,比侏罗纪早期要晚得多[2]。所以这次发现的是至今为止最早的蜥脚形类恐龙骨髓炎病变。对研究人员来说,这是一次激动人心的发现,非常有助于他们更加充分地理解这类恐龙的古病理。

然而对恐龙来讲,这肯定是一件很痛苦的事情。伤口感染到这种程度需要足够的时间,这意味着恐龙在受到伤害后又存活了一段时间,它忍受着越来越严重的痛苦。

病变肋骨的不同角度。图片来源:邢立达

病变肋骨的不同角度。图片来源:邢立达

我们可以通过现生的鸟或爬行动物的情况来推断它当时可能具有的一系列症状和行为变化,如体温升高、免疫力减弱、呕吐、乏力、活动范围减小等等。我们不知道它是否最终死于这次感染,但毫无疑问,这会给它的生存造成很大的影响。

关于造成伤害的起因,很可能是一次捕食事件。禄丰龙受到了食肉恐龙的攻击,它成功摆脱了食肉恐龙的追杀,并幸存了下来,但显然受了伤,可能是牙齿的撕咬,也可能是爪子的抓伤。

受伤的禄丰龙场景复原图。绘图:张宗达。

受伤的禄丰龙场景复原图。绘图:张宗达。

关于“凶手”,研究者们推测很可能是另一种著名的恐龙——和禄丰龙生活在同一时代的中国龙(Sinosaurus)。这是一种长约6米的肉食性恐龙,头部有两个突起骨脊,它有牛排刀一样锋利的牙齿和强壮有力的头部,非常适合捕食禄丰龙和云南龙这样的大体型猎物。当然,这并不是说它一定就是凶手,但至少在目前,我们还没有在那个地层发现比它更适合的“嫌疑龙”。

虽然创伤给禄丰龙带来了长时间的痛苦,让它在去世之前变得虚弱,甚至有很大的可能因此而丧命,但是,在亿万年后的今天,它却成了珍贵的标本。它的发现填补了我国在蜥脚形类恐龙古病理学上的空白,丰富了恐龙病理学知识,让我们知道了早在距今大约2亿年前的时候,能够引起骨髓炎的微生物就已经出现,也加深了我们对侏罗纪早期各种恐龙之间相互关系的理解。(编辑:明天)

参考文献

  1. Xing, L., Rothschild, B.M., Randolph-Quinney, P.S., Wang, Y., Parkinson, A.H., 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, R. A., Cerda, I. A., Heller, M., Rothschild, B. M. & Zurriaguz, V. The first evidence of osteomyelitis in a sauropod dinosaur. Lethaia 50, 227–236 (2016).
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