在科幻大片《侏羅紀公園》中,霸王龍給觀眾留下了難以磨滅的恐怖印象。但是,歷史上真實的霸王龍究竟是什麼樣子?它真的具有所向披靡的“霸王”風範嗎?
科學家經過發現和考證,為人們再現了一幕——1.65億年前的對決。
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地球自距今約一億九千五百萬年前進入侏羅紀以來,恐龍,這種冷血爬行動物便成了地球,這個迄今已知惟一擁有生命星球的主宰,時間長達數千萬年之久。在侏羅紀中期這個恐龍發展的黃金時代, 天上有展翅滑翔的翼龍,水中游弋著魚龍、蛇頸龍,地面上更是有眾多大大小小不同種類的恐龍在為生存而爭鬥、廝殺。在時時刻刻都可能發生的角逐中, 利爪鋼牙的食肉恐龍大多充當的是“殺手”的角色,而大型食肉恐龍無疑是這一殺手陣容中的佼佼者,其中最著名的當數霸王龍。在科幻大片《侏羅紀公園》中, 它那震天徹地的吼聲、那令大地為之震顫的腳步、那龐大健碩的身軀、那冷酷的眼神和滿口的森森利齒都給觀眾留下了深刻的印象;更令人們不寒而慄的是它捕獵和進食的方式: 它不像現在獅、虎、豹等大型食肉動物那樣先咬住獵物的喉嚨,待獵物死後再慢慢進食,而是對小型獵物生吞活嚼;對待大型獵物完全是憑藉它那滿口利齒和巨大的力量活生生、血淋淋地撕下一塊塊肉來……
有人不禁會問:這些借助電腦製作出來的駭人場景是真實的嗎? 科學家通過對考古發現中已獲得的實證進行分析研究,不僅驗證了影片上述鏡頭的真實性,而且再現了一幕被歷史塵封了1.65億年的震撼場景。
難啃的骨頭
100年前,人類發現了第一具霸王龍骨骼的化石,隨後又相繼發現了24具霸王龍的骨骼化石。雖然其中沒有一具骨骼是完整的,但是科學家們還是能夠從這些骨骼化石和發現這些化石的地層中獲得大量信息,如霸王龍皮膚的紋理以及其肌肉和肌腱的連接處是什麼樣的等等。再將對這些信息研究中得到的最精確的證據結合起來,霸王龍,這種從頭到尾有著十幾米身長、體重達15000磅的龐然大物便活靈活現地展現在了人們眼前(圖1:科學家根據出土的霸王龍骨骼化石復原的霸王龍骨架。僅從那張遍佈利齒的大嘴上,人們便可領略到昔日“霸王”的煞氣)。
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圖1:科學家根據出土的霸王龍骨骼化石復原的霸王龍骨架。僅從那張遍佈利齒的大嘴上,人們便可領略到昔日“霸王”的煞氣 |
眾所週知,雖然大型食肉動物位居食物鏈的頂級、高高在上,但在當今的動物世界中,大象逼得獅子放棄領地舉家遷逃、犀牛攆得花豹躲身樹上不敢下地的例子屢見不鮮。舉一反三,在那巨獸統治這個星球的遙遠年代,霸王龍真的能夠打敗另外一種龐然大物——三角恐龍嗎?顧名思義,三角恐龍以其主要的特徵——擁有一個長有三支利角的大腦袋而得名, 是最有名的有角恐龍之一;它和霸王龍是在同一時期生活在北美洲的一種大型草食性恐龍,體重約在8噸左右,與霸王龍堪稱是同一重量級的選手。雖然迄今為止人們僅發現了3具並不完整的三角恐龍骨骼化石,但僅從它的體型和巨大的頭骨來判斷,對於霸王龍而言三角恐龍是一個可怕的對手(圖2:三角恐龍的“利刃重鎧”對於霸王龍來説,要吃到這樣一頓豐盛的大餐,甚至有可能要付出生命的代價)。
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圖2:三角恐龍的“利刃重鎧”對於霸王龍來説,要吃到這樣一頓豐盛的大餐,甚至有可能要付出生命的代價 |
那麼,當它們相遇時,情況到底會怎麼樣呢?
可怕的殺手
科學家在美國蒙大拿州的一次考古發掘中, 發現了一些印有霸王龍齒痕的三角恐龍骨骼碎片化石,其中包括一支前部有三分之一被咬斷了的角。據此,人們認為是霸王龍吃掉了三角恐龍。
從牙齒可以看出動物謀生的方式。據出土的霸王龍頭骨化石看, 它的牙齒都向內彎,後面和前面有鋸齒狀的邊緣。僅就這副“牙口”,霸王龍堪稱有史以來最致命的食肉動物。但光有一副好“牙口”還不足以説明問題,要真能像電影中所描繪的那樣對小獵物能生吞活嚼,對大獵物能活生生、血淋淋的一口撕下一大塊皮肉來,就必須要測出霸王龍撕咬時的力量。為此,科學家通過對三個幾近完整的霸王龍頭部骨骼化石進行研究, 推斷出霸王龍長有強大的顎肌,並據此用純鋼製造出了一個和實物同等大小的倣真霸王龍頭部模型,並由液壓活塞為模型提供如同霸王龍般強健、巨大的顎肌力量。接下來,科學家又在佛羅裏達捕獲了一條長期以來經常襲擊當地狗的,有3米多長,重200公斤左右,相當於三個男人體重的巨大的短吻鱷進行研究,因為鱷魚的咬力在所有動物中是最強大的,它們也是現存的和霸王龍關係最近的親戚。科學家通過測出短吻鱷的咬力大小,就可以依據這個測量結果進行比例計算,由此得出霸王龍的咬力大小。經過三個月的辛苦建造和精細的科學計算,得到結果是霸王龍的咬力至少是4噸。這説明霸王龍的咬力在現已知所有動物中是最大的,比獅子的咬力要強8倍,能輕而易舉地咬斷一條牛的腿骨。此後,科學家又用這個鋼制的霸王龍頭和一輛有足夠強度的鏟車再現了霸王龍咬住獵物後,借助於全身的重量撕扯獵物的過程。實驗證明: 霸王龍能夠一下子咬掉330磅的肉,這相當於兩個男人的體重。至於它能否吞下這麼多的肉,科學家通過研究霸王龍的頭骨認為,霸王龍一次能夠吞下一大塊重量相當於整個一頭豬的肉。
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圖3:這個由純鋼製成的霸王龍頭骨模型,通過生物力學試驗,那破碎的牛腿骨骨渣和撕下的半扇豬肉再現了霸王龍無與倫比的撕咬能力,説明霸王龍無愧為古往今來最致命的一種食肉動物 |
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就憑霸王龍的這副“鐵齒鋼牙”,“霸王”名副其實(圖3:這個由純鋼製成的霸王龍頭骨模型,通過生物力學試驗,那破碎的牛腿骨骨渣和撕下的半扇豬肉再現了霸王龍無與倫比的撕咬能力,説明霸王龍無愧為古往今來最致命的一種食肉動物)。
煮熟的鴨子飛了
但是隨著研究的深入,在那支斷角化石的根部,也就是角長在皮膚內的部分,科學家驚奇地發現了一條本不該有的隆起的細線(圖4:就是三角恐龍斷角化石上這條隆起的細線,使科學家不得不重新從不同角度推測霸王龍與三角恐龍的對決中,可能出現的多種結果)。通過借助x光照射觀察,竟是傷痕重新癒合後所形成的。
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圖4:就是三角恐龍斷角化石上這條隆起的細線,使科學家不得不重新從不同角度推測霸王龍與三角恐龍的對決中,可能出現的多種結果 |
這一發現至少説明了兩個問題:一是霸王龍的的確確是個殺手,不像一類學術觀點所認為的霸王龍是食腐動物;二就是可以説明這只三角恐龍在此前還跟霸王龍對決過,不僅成功地逃脫了,而且此後還活了足夠長的時間,使傷口得以癒合。換一種説法就是前面那只霸王龍的出擊“失手”了。
於是,科學家們不得不從其他視角來審視這場遠古時代巨獸間的對決,衡量其綜合實力以推測可能出現的其他結果。
尺有所短 寸有所長
從作為捕食者一方的霸王龍來説,縱然有一副好牙口,但那畢竟只有在短兵相接的時候才能有用武之地。因此,要發揮自己的優勢,要填飽肚子以維持龐大身軀的日常消耗,首要問題就是要捕到獵物。而要做到這一點,就必須要弄清它的奔跑速度。科學家通過對一些較小型食肉恐龍步幅長短進行研究,再結合對腿部結構和霸王龍非常相似的鴕鳥之所以能快速奔跑的原理進行分析後認為: 鴕鳥巨大的腿肌佔其體重的15%左右,而根據對出土霸王龍腿骨的研究,同比之下霸王龍的腿肌遠沒有鴕鳥發達,因此它的跑步速度不可能比鴕鳥60公里的時速快。接下來科學家再根據霸王龍腿部骨骼化石應有的承受能力與其整體體重的比例來估算,霸王龍快速奔跑的時速應接近40公里。這一與現代奧運會賽跑選手差不多的速度,對追捕那些體型龐大慢悠悠的食草恐龍來説已是綽綽有餘了。
但科學家繼而通過進行深入研究後發現: 霸王龍存在的明顯劣勢在於它用於行走的兩條後腿的位置,也就是它的重心在中部,它的身體和脖子向前伸出很長,而後面還要拖著一條又長又重的大尾巴。這樣,它直線奔跑的速度可能很快,但遇到轉向、拐彎等情況時, 霸王龍的敏捷性卻很差。雖然如今科學家認為如果霸王龍不是水平地伸著頭和脖子跑,而是將脖子向後伸,形成一個“S”的形狀,或是將尾巴抬高,從水平變到和地面形成一定的角度,都將使其敏捷性大大提高。但是,誰也不知道當時的霸王龍是否能做到這一點(圖5:科學家研究發現:如果霸王龍在追逐獵物時能縮起脖子、翹起尾巴,它的敏捷性會得到大大提高。這將直接影響到它捕獵的“收成”)。
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圖5:科學家研究發現:如果霸王龍在追逐獵物時能縮起脖子、翹起尾巴,它的敏捷性會得到大大提高。這將直接影響到它捕獵的“收成” |
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而作為被捕獵對象的三角恐龍呢?
這種身體有點像相撲選手的大傢伙,它雖然是四肢著地行走,但它短短的前腿註定它不可能走(跑)得很快。科學家通過計算認為三角恐龍的最大奔跑速度不會超過每小時25公里。但也正是因為體重全都穩固地集中在四條腿上,因此三角恐龍在轉向、拐彎時要比霸王龍靈活自如得多。
此外,另一些科學家試圖從兩種巨獸的行為方式著手,也就是從研究它們腦子的內部結構著手從來尋找那場1。65億年前對決的蛛絲馬跡。但這絕不是件容易的事情:因為對於一個久已滅絕的物種來説,它的大腦通常先於軀體腐爛掉了。因此到目前為止,所有從事這項研究的科學家研究的都是頭骨內充滿泥的空間。為此,科學家選用了最新的醫學掃描器來查看霸王龍顱骨化石的內部,以求能找到可能遺留下來的大腦的痕跡。值得慶倖的是,這次,也是有史以來的第一次,科學家借助先進的儀器設備弄清了霸王龍腦部的真實形狀和結構。科學家把霸王龍大腦的形狀和其他動物的腦進行比較時發現, 霸王龍的腦和短吻鱷的腦十分相似,這就為人們研究霸王龍的行為方式提供了一個線索。短吻鱷的思考過程極其簡單: 如果它聞到了食物的氣味,它就會轉向它,襲擊它,併吞下它。據此,人們可大致知道霸王龍的思維模式: 發現獵物、追上獵物、吃掉獵物,其間不會考慮任何其他問題。看似有點“一根筋”但非常實用,目標明確、直截了當。
與霸王龍發現獵物後就會去追,追上獵物後就進攻、吃掉正好相反,三角恐龍當霸王龍逼近時,首要的事情就是逃跑、保命。但是,當三角恐龍發現危險已經迫近之時,逃跑已經來不及了。其實,即便是來得及逃,它跑不了多遠也會被追上。這時,它已真真切切感受到了對方對它構成的生命威脅,出路只有一條——先下手為強,只有苦戰能過關。於是,它可能就像現在人們在電視中看到的被激怒的犀牛一樣,全速出擊,使出渾身力氣用自己尖利的角去撞擊敵人。為了弄清一隻向前衝的三角恐龍會對霸王龍造成什麼樣的傷害,科學家借助化石中提供的信息,在測試了20多種不同的樹脂複合材料後,終於找到了一種和原來的骨頭具有完全相同的抗張強度的材料,並用這種材料製作了一個全重約在5~8噸三角恐龍實物大小的頭骨複製品。在接下來的一個模擬三角恐龍全速衝向霸王龍肚子的撞擊試驗中,當人們根據計算將三角恐龍的進攻速度設定在每小時24公里時,借助慢鏡頭可以看到:三角恐龍頭骨複製品上又尖又窄的角輕易地刺穿了倣真霸王龍的肚子(圖6:這個精心複製的倣真三角恐龍頭骨,在通過生物力學試驗後證明:當三角恐龍的利角全力刺向霸王龍時,結果將是兩敗俱傷。這也就是説,在三角恐龍和霸王龍的對決中,誰都有獲勝的可能),但三角恐龍的頭骨模型同時也付出了相當慘重的代價——嘴和鼻子被撞斷了。
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圖6:這個精心複製的倣真三角恐龍頭骨,在通過生物力學試驗後證明:當三角恐龍的利角全力刺向霸王龍時,結果將是兩敗俱傷。這也就是説,在三角恐龍和霸王龍的對決中,誰都有獲勝的可能 |
再有,科學家通過對已發現霸王龍顱骨化石的研究發現:霸王龍顱骨化石上眼眶的大小表明它的眼球和柚子大小相似,這足以容納非常複雜的視力所需要的傳感器;而它的“五官佈局”與如今的大型貓科動物很相似:鼻子很窄朝下,兩眼都長在前面, 視野很寬闊, 具有良好的三維視力。因此,它能像精明的獵人一樣第一時間發現獵物並非常有效地追蹤獵物;而三角恐龍的不足之處在於,它與現在的大多食草動物一樣,眼睛長在頭的兩側,這樣,它的視野內就存在一個盲區。雖然它可通過把頭從一側擺動到另一側來彌補這一個缺陷,但畢竟與霸王龍的“一目了然”無法相提並論。因此人們認為:如果三角恐龍那帶助跑的致命一擊落空,當兩頭巨獸纏鬥在一起時,它很有可能這樣利用它的角--輕輕轉動它的頭,用角頂襲擊者,這同樣具有潛在的致命性。不過,霸王龍的顎會同樣殘忍地襲擊對手。
……
絕地反擊
那麼,最終霸王龍是如何吃掉了三角恐龍的呢?人們推測:一隻饑腸轆轆的霸王龍正在為填飽肚子而尋尋覓覓,突然,一隻巨大的三角恐龍出現在它的視線裏。好一頓豐盛的大餐!霸王龍毫不猶豫地衝了過去。
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一場1.65億年前巨獸間對決情景的真實再現 |
一場殊死的較量就這樣展開了(圖7:一場1.65億年前巨獸間對決情景的真實再現):很顯然,在視力方面,霸王龍要更勝一籌。它具有極好的視力。而三角恐龍卻存在一個致命的盲點;霸王龍能夠在直道上跑得非常快,但是它的體形使它在靈活性方面明顯處於劣勢。三角恐龍的速度比較慢,但是靈活性要好得多;霸王龍具有可怕的武器,它長著強有力的顎和巨大鋸齒狀的牙齒。但是,三角恐龍能夠還擊--用它的角頂襲擊者……
證據表明這是一場勢均力敵的爭鬥,最後的輸贏完全有可能取決於是誰第一個犯錯誤……那些印有霸王龍齒痕的三角恐龍骨骼碎片化石其實並不能證明誰勝誰負,因為僅憑考古發現既可以説碰巧這次是霸王龍勝了,也能説是一隻霸王龍在覓食的路上恰巧碰到了一具三角恐龍的屍體。
無果而終的結局多少會令人感到遺憾,但有了上述科學的方法,再寄希望於今後更多的考古發現,這種發生在1.65億年前巨獸對抗的場景,是完全有可能如實地再現在世人面前的。(整理/王遠偉)
責編:戴昕