一项新的研究表明,像雷克斯霸王龙这样的恐龙比我们意识到的还要残暴

根据一项新的研究,大型食肉恐龙在成长过程中扮演了多种物种的角色,导致中生代生态多样性的惊人缺乏。

巨兽——巨大的两足食肉动物,如暴龙、异特龙和达普列龙——并没有立即主宰属于巨大得可怕的恐龙的生态空间。和其他恐龙一样,它们是从蛋中孵化出来的,必须在过渡到成年的过程中生存下来。发表在《科学》(Science)杂志上的一篇新研究论文表明,在这些时期,恐龙在幼年时期仍然是一股不可忽视的生态力量。

爱丁堡大学的古生物学家史蒂夫·布鲁萨特(Steve Brusatte)没有参与这项新的研究,他说:“这项研究为我们所怀疑但尚未真正证明的事情提供了数据:最大的食肉恐龙在食物链中占据了不同的生态位,因为它们从小型幼体成长为比公共汽车还大的成年恐龙。”他在电子邮件中说。

新墨西哥大学博士研究生卡特林·施罗德领导的这项新研究的作者提出了一个新术语来描述这种现象:“形态物种(morphospecies)”。“这基本上意味着,在成熟、生长和改变捕猎习惯的过程中,巨型兽脚类动物扮演了多个物种的角色。”

“形态物种是一个非常好的术语,”俄克拉荷马州立大学(Oklahoma State University)的古生物学家霍莉·伍德沃德(Holly Woodward)在一封电子邮件中说,她没有参与这项新研究。“以幼年霸王龙为例,它仍然是霸王龙,但它扮演着较小的食肉动物物种的角色,而不是不同的物种。”

然而,通过扮演多个物种的角色,巨型兽脚类动物成功地排挤了竞争对手,并主导了多个生态位,导致物种多样性的显著缺乏——以及臭名昭著的化石空白,根据研究。这种差异贯穿整个中生代,可能的解释是这些区域存在非恐龙(如中型哺乳动物或鳄鱼类生物),或者是发现的化石存在选择偏差。

施罗德在一封电子邮件中写道:“我们的研究证实,在不同时空的许多不同群体中,中型食肉恐龙之间存在着一个鸿沟。”“我们知道,巨型兽脚类动物,特别是白垩纪的巨型兽脚类动物,在生长过程中发生了很多变化,但我们不知道这对它们的生态系统结构有什么影响。这一发现解释了为什么它们在化石记录中基本没有出现。”

事实上,这项新研究很好地解释了中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪这三个时期物种多样性的缺乏。化石记录显示,重达2200磅(1000公斤)的巨型兽脚类动物数量众多,但中型食肉动物,即中食肉动物,却出奇地罕见。这是一个奇怪的结果,因为生态学家习惯于看到相反的情况,至少在哺乳动物中是这样。用现代的比喻,就好像世界上只有熊和狮子,还有猫、黄鼠狼和果子狸等小型食肉动物,而没有狼、郊狼和鬣狗等中型食肉动物。这基本上描述了中生代,在那个时期,体重在220到2200磅(100到1000公斤)之间的中型恐龙很罕见,体重不到130磅(60公斤)的恐龙很常见。

布鲁萨特说:“这似乎是恐龙的一贯模式,尤其是在白垩纪末期的恐龙群体。”“中等体型的食肉恐龙种类很少,这是因为像雷克斯霸王龙这样的大型专制恐龙的幼年、青少年和亚成年恐龙控制着这些生态位。”

像迅猛龙这样的驰龙非常成功,但与电影中描述的相反,它们实际上非常小。

“《侏罗纪公园》中‘迅猛龙’的粉丝们可能会有点失望,因为他们发现真正的迅猛龙只有火鸡那么大,”施罗德说。

有一种中型恐龙叫做巨盗龙,比如犹他盗龙,但它们很罕见,只生活在巨足类动物稀少的地方,施罗德解释说。但也有一个例外。达科塔盗龙是在南达科他州的黑尔克里克地层发现的,重约660磅(300公斤),“但当群落中第二重的食肉恐龙是7吨重的雷克斯霸王龙时,仍然有很大的差距,”她补充说。

古生物学家们已经知道这个差距,而这篇新论文并不是第一个提出这个理论的论文——大型食肉恐龙在进化史上占据了多个位置。然而,“尽管它们在形态上存在差异,但在多样性[指数]中,成虫和幼虫继续被归类在一起,这在分类上是准确的,但在生态学上不是,”新研究的作者写道。正如论文所指出的那样,新的分析是独特的,因为它“证明了幼年巨足动物作为形态物种对其群落的影响。”

为了进行分析,施罗德和她的同事观察了来自7个大陆的43个不同的恐龙群落,研究了超过1.36亿年的生态历史。研究小组分析了550多种恐龙,根据体重和饮食对它们进行分类,从而编制出有意义的群体群体,包括小型、中型和大型恐龙。

研究结果表明,在由巨足动物统治的群落中,中食肉动物基本上是不存在的,无论在什么时期或什么地理位置,这一点都是成立的。也就是说,这种生态差距似乎在白垩纪时期最为明显,这并不奇怪,因为当时的巨足动物非常多。

研究小组还对这些数字进行了分析,看看这些结果是否有意义。通过考虑生长和存活率等因素,研究小组能够估计出不同恐龙群落中幼年巨足动物的比例。

施罗德说:“事实上,我们观察到食肉恐龙在许多不同气候的不同群体中的差异,从非常不同的时间点强烈地表明,这是由[幼年巨足动物]造成的。”“将巨足动物的幼体加入到这些群落中,并看到它们恰好适应了这个缺口,这非常强烈地表明,它们至少是我们观察到恐龙多样性减少的部分原因。”

这种方法,研究人员检查了个体群落和各种形状和大小的恐龙进行比较,是“第一次尝试定量识别恐龙数量分布背后的生态驱动因素,”施罗德说。

布鲁萨特很喜欢这项新研究,但他担心古生物学家可能没有在化石记录中对较小的恐龙进行取样。

“我们对许多小型哺乳动物化石进行了取样,但这是因为它们的牙齿作为化石保存得很好,而且非常复杂,我们甚至可以使用牙齿碎片来识别哺乳动物物种。”恐龙不是这样的,”他说。“这可能会影响一些这项研究的结果,但并不是主要的发现有一个缺口在食肉恐龙的体型分布,与青少年最大的物种填充生态位,否则可能会由不同的物种温和的成人体型”。

当被问及化石样本中可能存在的选择偏差时,施罗德认为这是一个问题。

她说:“我认为选择偏差根本不会起作用,因为我们研究了许多最著名的、取样最充分的岩层,它们覆盖了1.36亿年,代表了每个大陆。”“我们的数据集包括了所有已知恐龙物种的近一半,所以我们的数据不太可能不能代表整个恐龙。”

伍德沃德说:“很难说人们是否同意这篇论文的结论,因为正如作者所说,没有人试图如此严格地量化恐龙个体发生生态位的变化,所以我们真的没有任何其他东西可以与之进行比较。”

她所说的“个体发生生态位转移”,指的是随着恐龙年龄的增长和体型的增大,它们的生态角色也在发生变化。

“但我认为他们的研究达到了恰当的细节和简洁程度,”伍德沃德补充说。“这将促进对这一问题的讨论,并可能鼓励其他研究人员进行更有针对性的调查。”

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/955.html