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恐龙蛋是如何在北极生存的?

  恐龙蛋是如何在北极生存的?

  在中生代统治时期,恐龙占据了地球的每个角落,从阿拉斯加北部和西伯利亚一直到南极。即使在那些温暖的时期,这个星球的极地部分也很寒冷,这提出了一个令人费解的问题:极地恐龙如何保持鸡蛋温暖?

  “今天许多爬行动物只生活在温暖的环境中,热带或亚热带,”卡尔加里大学的Kohei Tanaka上周在脊椎动物古生物学会会议上展示了他的研究成果。 “我想知道恐龙在高纬度地区如何在凉爽地区再现。”

  恐龙蛋 - 以及年轻恐龙的残骸 - 被发现高达北纬76°,将它们置于古老的西伯利亚,即使夏季气温估计低于20°C(68°F) 。

  这些卵属于草食性鸭嘴龙恐龙。如果在成人或婴儿骨骼附近发现了化石胚胎,或者里面有化石胚胎,那么化石蛋通常可以与放置它们的恐龙联系起来。

   图片:田中孝平

  恐龙属于一群被称为巨龙的生命,所以为了回答鸡蛋变暖的问题,田中寻找灵感来自这群仍然生活的成员的生殖习性:鳄鱼,一般只限于它们的温暖地区(和他们的鸡蛋)可以保持烤肉;和鸟类,它们经常通过将温暖蓬松的身体放在巢穴上并孵蛋来解决寒冷的环境问题。

  沉思不只是为了鸟类 - 已知有恐龙坐在它们的巢穴上。像Citipati这样的小型羽毛恐龙的惊人化石揭示了蜷缩在它们的卵上的动物,羽毛状的手臂伸展到两侧。但与当时比较着名的巨人相比,它们很小,尤其是鸟类恐龙。 “我们不认为大型恐龙会被淹没,”田中告诉我。“他们可以粉碎鸡蛋!”

  幸运的是,在自然界中还有其他的温暖来源。 “如果你依靠环境养卵,就必须从太阳辐射或地热活动或微生物呼吸中获取热量,”田中说。恐龙是否可以利用这些策略在寒冷地区保持鸡蛋温暖?

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  太阳能加热非常简单:许多鸟类和鳄鱼都会在阳光下晒太阳,但这种策略只适用于世界上较温暖的地区,否则凉爽的气温会抵消太阳的温暖。更为罕见的是地热方法,像印度尼西亚的马诺鸟这样的动物使用,它们靠近活火山!但恐龙必须住在幸运点,才能依靠这种加热鸡蛋的方法。

  另一方面,微生物无处不在。许多活着的鳄鱼和大型鸟类(或土墩建造者)将鸟巢埋在成堆的土壤和植被中,富含有机物质,而且一些古老的恐龙已经被怀疑也是这样做的。由于植物被饥饿的微生物腐烂,分解过程释放热量,这可以使鸡蛋比周围环境温暖得多。有现代的巨龙使用这种策略在高纬度地区保持巢穴温暖,太阳的热量不够。

  像Citipati osmolskae(如图)那样的小型羽毛恐龙会蜷缩在它们的卵上,羽状的手臂伸向两侧。图片:久美子/ Flickr

  那么,我们如何知道不同恐龙使用的加热策略?答案可能在岩石中。化石蛋是罕见的,但是许多巢穴都是从已经灭绝的生物中发现的,如鸭嘴龙类动物,巨大的长颈蜥脚类恐龙以及较小的羽状类兽类动物如卵形目。田中调查了近200个来自这些恐龙群的古巢,并发现了鸡蛋周围沉积物中的图案。

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  蜥脚类恐龙(长颈恐龙)有两种。一种鸡蛋类型最常放在粗砂沉积物中,这是今天太阳能树种所喜欢的相同类型的材料。第二种蛋类型几乎总是存在于与植物材料相关的细小土壤中,就像我们在鸟类和鳄鱼中看到的那样,它们是微生物燃烧的巢穴。似乎不同种类的蜥脚类恐龙采用不同的筑巢策略,田中指出植物筑巢的蜥脚类恐龙更为普遍。

  它看起来像鸭嘴龙(“鸭嘴”食草动物)也有与植物筑巢的习惯,因为它们的巢主要由土壤和植被组成。众所周知,鸭嘴龙已经生活在西伯利亚和其他高纬度地区,这可能并非巧合,因为这种通过分解加热卵子的习惯可能是他们在这些地区生存的关键。

  另一方面,育雏恐龙 - 虎尾龙和trodontids--在它们的巢中没有显示沉积物偏好。它们在沙子和土壤之间被分开了大约五十五分之一,这是有道理的:如果他们用自己的体热来加热他们的蛋,他们的巢穴材料就不会那么重要了。

  这些细长的卵属于一种卵巢,一群恐龙已经坐在它们的卵上,并用覆盖着成年人身体的羽毛保持它们的温暖。图片:田中孝平

  这些结果很有趣,但是马里兰大学的托马斯·霍尔茨(Thomas Holtz)提出了谨慎的态度,因为我们对恐龙巢的了解程度还不高。“由于巢穴相当罕见,”他说,“找不到巢穴是不合适的。”必然有力的证据表明那些巢穴类型并不存在。从极地地区可以看到许多恐龙 - 例如大型食肉动物和装甲的强奸者 - 其卵子从未被发现过。当我们最终做出这些发现时,田中已经恢复的数据可能不会很好。

  “那就是说,他的想法似乎至少有很好的理论基础,”霍尔茨继续说道。

  在寒冷地区还有其他可能的繁殖策略,但它们似乎不太可能出现在恐龙中。许多蜥蜴和蛇以及大多数哺乳动物完全放弃了产蛋,但没有任何证据支持任何恐龙的活产。一些研究人员甚至认为极地恐龙可能迁移到温暖的气候产卵,但有证据表明这也对此产生了怀疑,包括推断一些恐龙的长孵化时间。

  田中和霍尔茨都表达了从寒冷地区寻找更多鸡蛋和婴儿恐龙的兴趣。了解这些动物如何在更具挑战性的环境中孵化,生长和生活将增加我们对这些令人难以置信的生物如何能够征服整个星球栖息地的不断增长的画面。

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  田中在今年的脊椎动物古生物学会会议上介绍了这项研究。

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