| 古生物研究不再局限于化石 恐龍滅絕出新解 |  |
央視國際 www.cctv.com 2006年08月05日 12:47 來源：
（來源：南方日報）恐龍已經滅絕幾千萬年了，但在電影和電視上我們仍能看到它們活生生的身影。古生物學家們是如何根據遠古的化石來推測出它們的生活形態的呢？新派古生物學家們利用電腦、生物類比等各種技術，力圖讓恐龍的形象更加接近事實
在佛羅裏達中部的一處沼澤地中，科學家正在進行短吻鱷的行為研究。科學家的研究目的並不是短吻鱷本身，而是通過短吻鱷的生活習性研究它已經滅絕的“近親”———恐龍
。這只短吻鱷有四米多長，是個不折不扣的大傢伙，尾巴上的最後一截已經在跟同類的打鬥中失去了，但它依然十分健壯。
四個研究人員騎在短吻鱷的身上，他們要研究短吻鱷怎樣使勁把背上的人甩下去。短吻鱷身體的柔韌性十分驚人，當它劇烈地甩動身體時足可以同最優質的橡皮相媲美。一名科學家站在短吻鱷幾米之外的地方，他手中牽著一個塑料繩，塑料繩的一端連著一個碟形的力量轉換器，用來測試短吻鱷用力撕咬時的巨大力量。研究人員用毛巾和膠帶把短吻鱷的鼻孔和眼睛覆蓋住，過一段時間以後，當研究人員突然把它們取下來時，短吻鱷會拼命地呼氣並瞪大眼睛，這樣研究人員會記錄下短吻鱷呼吸的特徵和眼部肌肉的運動方式。經過推算，這只短吻鱷用力咬時會發出相當於1400公斤重力的力量，這是個相當驚人的數字，這意味著它可以輕易地咬斷一頭牛的脊柱。短吻鱷的撕咬行為對科學家研究暴龍(一種兇殘的食肉恐龍)的捕食有著重要的借鑒意義。
古生物研究不再局限于化石
由於恐龍已經永久地在這個世界上滅絕了，所以古生物學家研究恐龍的生活習性變得十分困難。當然，化石是一個相當重要的研究途徑，但盡局限于它是遠遠不夠的，現在，很多古生物學家開始用很多新奇的方法研究恐龍，並已經取得了不錯的進展。與花費整個夏天同那些充滿塵土的化石打交道不同，新派古生物學家開始在實驗室中或野外實驗場通過研究現有生物的行動特徵來推測恐龍的行動特徵。例如，他們會把鴿子放進風洞中，通過研究鴿子飛翔的行動來研究恐龍到鳥類的進化。或者他們會把恐龍化石骨骼圖像放進電腦中，通過和現有大型動物骨骼運動的比較來推測恐龍的運動方式。
這些新派的古生物學家們已經不局限于老派的古生物學家，僅僅滿足把恐龍進行分類並把不同種類的恐龍骨骼化石進行拼接，他們的目標是要讓恐龍“活”起來，這種技術越來越廣泛地被應用到電影的拍攝中。
現在他們正在研究的一些課題是：
大型恐龍行動起來到底是笨拙而緩慢還是十分敏捷？
它們吃什麼？
它們是群居還是獨居？
它們是否親自哺育它們的後代？
它們的壽命有多長？他們是否隨著年齡的增長體型變得越來越大？它們是否有一個特殊的生理系統來吸引異性？它們是怎樣進化出學會飛行的一支的？等等。
這些新派古生物學家們又分成很多支派，研究的角度又各不相同，從進化生物學、動物學到生理學等等。他們使用的工具也十分廣泛，包括電腦、CT掃描儀、X光和電子顯微鏡等等。他們研究論文的論題十分小，例如解釋一種恐龍鼻孔的位置或鼻子的功能，或是研究一種恐龍頭部某塊肌肉是如何運動的等等。
暴龍是食腐動物？
儘管對恐龍化石的實地研究仍然佔據這個研究領域的主導地位，但目前已經有越來越多的新派科學家對依靠骨骼推測恐龍習性的做法提出了質疑。具有傳奇色彩的古生物學家傑克 霍尼説，“過去20年來，我們都習慣於根據極少的證據來得出結論，但事實上，那些結論離事實還很遠。”霍尼1991年提出了一個極具爭議性的理論，他認為，被稱為“殺手中的殺手”的暴龍實際上只是一種“食腐動物”———只吃死去的動物。霍尼認為，暴龍那香蕉大小的牙齒並不是用來嚼碎鮮活動物的肉的，而是用來壓碎屍體的骨骼的。很顯然按照霍尼的説法，兇殘的暴龍一下子變成了一隻巨大的“禿鷲”，霍尼並沒有能夠成功説服同時代的科學家們，他們都認為，食腐動物和食肉動物有時難以區分，就拿豺狗來説，它們既食腐也獵食活物。
用類比法對恐龍進行頭部復原
美國俄亥俄大學的實驗室裏保存著各種各樣的動物頭部骨骼，有些是已經滅絕的古生物的頭骨，有些是現存動物的頭骨，這些都是萊文思 威特曼教授的研究對象。威特曼教授給恐龍的頭骨添加了軟組織。他花費了大量時間去研究動物之間的相似性，並通過這種相似性來給恐龍復原。他研究發現生活在距今2億4千8百萬年到2億年之間的恐龍的生理結構非常類似現在仍然存在的短吻鱷和海鷗。威特曼教授最近的一個學説引發了新一輪騷動，他指出廣泛出現在電影和圖畫中的恐龍形象的鼻孔都被藝術家們過高地安放在它們的頭部。威特曼教授花了幾個月的時間來研究現代動物的鼻孔的位置。然後，他又仔細研究了恐龍頭部化石的骨骼形態，並得出結論，現代人把恐龍鼻孔的位置誤置了，鼻孔在臉部的位置應該被降低，更加靠近嘴部。威特曼解釋道，鼻孔在更低的位置有助於恐龍發覺潛在的食物源並決定是否值得張嘴去咬。
威特曼教授還研究了另外一項古生物學家的假設：一種名為TRICERATOPS的恐龍像現在的牛、馬和人類一樣擁有面頰，以前的古生物學家認為，面頰的作用是用於兜住食物，以方便恐龍咀嚼或反芻這些食物。但威特曼通過比較認為，擁有面頰的動物一般都有骨骼作支撐，而TRICERATOPS和其他食草恐龍卻沒有骨骼支撐的面頰，所以威特曼提出，TRICERATOPS恐龍的面部形態其實更加類似于現在鳥類的喙。食草恐龍們很可能是用這種尖利的喙從植物上咬下嫩葉，然後不經咀嚼就整塊吞進肚裏。“它們很可能是在胃中完成了咀嚼的過程”，威特曼教授認為。
細小的關節運動都費時頗多
美國布朗大學的史蒂文 蓋特斯教授是新派恐龍學研究的又一個先鋒人物。蓋特斯教授的研究非常細化，他會花費數天呆在電腦屏幕前仔細研究恐龍化石腳趾上的一小塊腫塊，他甚至會花費數月甚至數年來研究恐龍肩關節的運動。蓋特斯教授認為，恐龍真是很複雜的動物，如果想研究它的全身真是個十分龐大的工程，因此他只能從小處著手。其實蓋特斯教授的觀點也是整個新派恐龍研究的最大特色。老派的恐龍學家總是醉心於拼接恐龍的整體骨架，他們不斷地在野外搜尋遺失的恐龍化石，他們把這些化石拼接在一起，把化石骨架擺出適當的造型，然後他們就開始向外宣佈，“我認為恐龍是這樣行走的。”而以蓋特斯為代表的新派學者則通過研究恐龍身體細節的進化來推測它們的運動方式。
我們都知道恐龍中有會飛翔的種類例如翼龍，但對於恐龍是如何飛翔的研究卻剛剛起步。很多人本能地根據現在鳥類的飛翔來推測體型巨大的翼龍的飛翔，但這種推測很可能誤入歧途。
飛行到底是如何進化出來的？第一隻會飛行的恐龍只是像滑翔機那樣滑行還是會扇動翅膀？飛行是否是由攀爬演變得來？當恐龍在陡峭的山崖上行進時，臂膀的扇動會增加向上的牽引力。美國蒙大拿大學的研究人員研究了幼鳥的運動形態，它們也是通過扇動翅膀來獲得向上的牽引力。
恐龍研究走進影視文化
1975年，哈佛大學的古生物學家羅勃特 貝克和耶魯大學的約翰 奧斯忒姆聯合發表了一篇具有極大爭議性的文章，這篇文章推翻了很多傳統學者對恐龍的描述。他們認為，恐龍是恒溫動物而不是冷血動物，恐龍自己養育後代而不像海龜和鱷魚那樣對自己的後代不聞不問，他們還認為，恐龍是群居的動物，聯合起來捕食、遷徙。貝克和奧斯忒姆還認為鳥類是恐龍的直接後代。貝克和奧斯忒姆的觀點對現代通俗的恐龍觀産生了極大的影響，我們所熟悉的好萊塢電影《侏羅紀公園》可以説就是按照貝克的觀點來復原恐龍形態：恐龍在草原上成群結隊地飛奔，哺育後代……
美國斯坦福大學的年輕學者約翰 胡吉森進一步修正著人們對於恐龍的傳統認識。他試圖給這樣一個問題找到答案：暴龍真的能夠奔跑嗎？如果可以，能跑多快呢？它是否具有如此強大的後腿肌肉來支撐龐大身體以時速70公里的高速行進？
胡吉森認為暴龍不可能如此靈活。他通過電腦來模擬暴龍的運動形態，並計算出以不同速度行進時暴龍各部分骨骼承受的壓力，進而得出這個結論。胡吉森認為，如果暴龍跑動能達到時速70公里，那麼兩條腿是遠遠不夠的，每條腿承受整個身體大約6噸重量的62%，而暴龍腿骨的強度根本無法支撐。
恐龍滅絕的新解
隨後一個令古生物學家著迷的恐龍行為是它們是怎樣走向滅絕的。科學界長期以來都有一種簡單的但不能令人滿意的解釋：來自外太空的影響(例如隕石墜落)導致了它們的滅絕，整個過程十分迅速、激烈和有效：大地突然被巨大的隕石撼動了，發出耀眼的光芒和巨大的爆炸衝擊波，恐龍們就像暴風雨過後的葉子那樣紛紛凋零。
但是這不可能是故事的全部。
加拿大艾伯塔大學的菲利普 加利教授根據他對北美地區恐龍棲息地的化石研究提出了一個嶄新的觀點。加利認為，大約在恐龍滅絕的前期，地球經歷了一次非常巨大的環境變化，海平面下降，很多被海水隔離的封閉空間一下子連接起來了。這樣，很多物種得到了交流的機會，對恐龍來説新到的物種身上很可能攜帶有致命微生物，這導致了它們的大量死亡。
很顯然，加利的觀點也只能解釋北美的狀況，因此這也只可能是恐龍滅絕的一種原因。其實所有的原因都可以歸結于一點：恐龍的進化無法適應地球環境的劇烈變化了。但是這一過程到底是怎樣發生的呢？新派古生物學家們正在研究恐龍存在的每一個細節，試圖勾勒出恐龍時代的完整圖景。
責編：鞠培峰
