双嵴龙 :蜥臀目双嵴龙科中的一个属

更新时间:2024-09-20 23:43

双嵴龙指双嵴龙属(Dilophosaurus),有时也叫双脊龙、双冠龙、双棘龙,是一种早期的兽脚类恐龙,生存在1.93亿年前早侏罗世的北美大陆。双嵴龙是当时最大的兽脚亚目之一,也是北美地区的顶级捕食者,其拉丁学名的含义是“拥有两个脊冠的蜥蜴”,指出了双脊龙的标志性特征:在它的头部存在两个半月形的骨质嵴冠。双嵴龙属下只有一种,即魏氏双嵴龙(D. wetherilli)。魏氏双嵴龙在中文翻译有时也叫“月面谷双嵴龙”,但是“月面谷”是错误翻译,无视了种名的本意“魏氏”,所以是不规范的称呼。

发现与命名

1940年,加利福尼亚大学伯克利分校的古生物学家查尔斯·坎普(Charles Camp)带领团队来到了美国亚利桑那州北部的纳瓦霍县。当地人杰西·威廉斯(Jesse Williams)带领坎普的考察团队去到他在1940年发现的一些化石旁,坎普发现这是三具兽脚类恐龙的标本,第一具保存最好,只少了颅骨,第二缺失较多,第三具甚至只保存了部分的脊椎。坎普的团队将化石带走后并没有立刻对化石进行研究,这三具标本也就逐渐被人遗忘了。1952年,曾经参与挖掘的古生物学家山缪·保罗·韦尔斯(Samuel Paul Welles)开始对12年前发掘的这三具标本进行研究,可惜的是第三具标本已经遗失了。因为缺少头骨,韦尔斯把这些标本归入了斑龙(Megalosaurus ,也叫巨齿龙),原因是当时斑龙的化石材料同样稀少,许多难以被分类的兽脚类恐龙都会被放在斑龙属或者斑龙类下。随之韦尔斯把它们命名为了魏氏斑龙(Megalosaurus wetherilli),种名魏氏则是为了纪念一位纳瓦霍人议员,约翰·魏瑟瑞(John Wetherill)。

到了1964年,韦尔斯率领团队再次到达了亚利桑那州,在当地博物馆的工作人员威廉·比德(William Breed)等人的协助下,韦尔斯发现了一具更大的魏氏斑龙的标本,但是随着发掘的深入,韦尔斯发现这种恐龙有着不同寻常的颅骨:这只恐龙的头上存在两个半圆形骨质嵴冠,表明这是一种全新的恐龙,因此他把魏氏斑龙废除,改名为魏氏双嵴龙(Dilophosaurus wetherelli)。1999年,双嵴龙属又有一种被命名,叫做奇特双嵴龙(D. breedorum),但是这个新种并没有被广泛承认,目前仍是疑名。此外,在过去在存在一种恐龙叫做“中国双嵴龙”(D.sinensis),这种恐龙发现于中国云南的晋宁盆地,其头骨上也存在半月形的嵴冠,所以被认为是双嵴龙属下的另一种,但是后来的研究发现这两种恐龙的相似只是趋同演化的结果,所以“中国双嵴龙”被废除,建立了中国龙属(Sinosaurus),所以原本的“中国双嵴龙”变改为中国中国龙(S.sinensis)。

分类

1984年,韦尔斯发表了关于双嵴龙的详细描述。2020年亚当·马什(Adam D. Marsh)和提摩西·罗威(Timothy B. Rowe)对双嵴龙的标本进行了归纳与总结,解决了之前对于双嵴龙骨学特征的鉴定和双嵴龙所属分类的问题。

双嵴龙属于新兽脚类下的双嵴龙科,其近亲还有龙猎龙属(Dilophosaurus)和肉龙属(Sarcosaurus)。而在过去被认为和双嵴龙关系密切的理理恩龙属(Liliensternus)、中国龙属(Sinosaurus)则被认为不属于双嵴龙科。虽然理理恩龙属和前文所说的中国龙属都存在骨质头冠,但是头冠的存在应该是趋同演化的结果。理理恩龙属更为原始,中国龙属则更进步。双脊龙所处的双嵴龙科则可以看成早期兽脚类恐龙演化的一个过渡环节。早期类群如腔骨龙科的恐龙大多身体细长而轻盈;而进步兽脚类尤其是鸟吻类的身体则开始变的粗壮,前后肢的比例变大,这两类恐龙的特征也在双嵴龙科成员中得以体现。

形态特征

体型

双嵴龙的体长在4-7米,体重在300-400kg,虽然这个体型在后来的兽脚亚目中并不算大,但是在当时,双嵴龙已经是地球上最大的陆地捕食者之一,足以威胁到同时期的其他植食性恐龙,即使放到现在,双嵴龙也已经是体重足以媲美棕熊的捕食者。

鉴定特征

双嵴龙作为侏罗纪最早的一批捕食者,虽然拥有巨大的体型,但在身体结构上并不笨重。双嵴龙拥有一个较大的颅骨,头骨的结构并不笨重,在眼眶前端存在一个巨大的眶前孔。在眶前孔上方就是那一对标志性的骨质脊冠,呈半月形,并排存在于双嵴龙的头顶。除了这对嵴冠外,双嵴龙还有一个较为有趣的特征:在它的口部,前颌与上颌交接处存在一个明显的凹槽,这个结构在一些其他兽脚亚目中也有出现,如棘龙科成员。双嵴龙的下颌由远端至近端呈现出明显的加厚倾向,包括齿骨的后半段、隅骨和上隅骨。双嵴龙的口中存在大量排列不规则的牙齿,牙齿长而弯曲,上牙长度明显长于下牙。牙齿前后缘大多存在锯齿,截面为圆形或椭圆形,这种结构也更适合固定和切割猎物。

双嵴龙有着灵活且修长的颈部,相比于较为僵硬的脊背,这条灵活的脖子可以从各个方向活动。同时双嵴龙的脊椎内存在大量的气孔结构,里面存在气囊,在保证高效的呼吸外,还可以减轻体重,表明双嵴龙是一个积极的捕食者。

双嵴龙前肢具有四指,其中第Ⅰ指变大,第Ⅳ缩短,这在早期兽脚亚目中是一个普遍的特征。后肢则具有粗壮的股骨,可以在双脊龙奔跑时提供强大的爆发力。足部爪子较长,可以更好的固定住地面,说明双嵴龙是一个矫健的猎手。

古生物学

进食

韦尔斯在他的研究中指出双嵴龙的吻部较为脆弱,咬力也很低,只能用爪子去攻击猎物,因而不太适合去捕捉大型动物,反而更可能是一种食腐动物。这个观点长期影响了科普作品中双嵴龙的形象。1986年,美国古生物学家罗伯特·巴克(Robert T. Bakker)提出了反对意见,他认为双嵴龙有着发达有力的颈部,同时牙齿锋利,完全可以捕杀其他的植食性恐龙,至少可以杀死一些中小型的猎物。这个观点也得到了其他人的支持,即使不去捕杀恐龙,双嵴龙也可以依靠狭窄的吻部来插入岩石的缝隙中,吞食其中的小动物。

2007年,通过与其他恐龙的对比,研究人员指出双嵴龙的口部结构要与棘龙科成员相似,其前颌与上颌之间的凹陷可以在捕捉鱼类时更好的固定住猎物,其交错的牙齿也有助于在咬住鱼类后固定住其光滑的体表,因而,双嵴龙可能是一种食鱼恐龙。此外,在双嵴龙化石的产地也经常存在一些大型的兽脚亚目足迹,由于双嵴龙是当地唯一的大型兽脚类,且足迹的大小和双嵴龙的足部相符,所以这些足迹被认定为是双嵴龙的足迹。而足迹经常出现在水体环境中,显示出双嵴龙会经常的在河边游荡甚至钻入水中,这也与推测的双嵴龙食鱼的习性相符。

2021年,马修·布朗(Matthew A. Brown)对于双嵴龙的骨骼和牙齿进行的再研究,指出双嵴龙和现今的鸟类相似,具有双重呼吸的结构,骨骼中的气囊不但保持身体的轻盈,也增加了双嵴龙的呼吸效率,这表明双嵴龙是一种积极的捕食者。他还指出双嵴龙的下颌十分强壮,足以让牙齿刺入猎物骨骼。而早期蜥脚类恐龙如莎拉龙(Sarahsaurus)的化石附近也发现过有双嵴龙的牙齿,这可能并不是食腐而是捕猎造成的。另一个可以参考的证据在颌部结构与双嵴龙接近的中国龙上,中国龙的化石附近也发现了一种大型的植食性恐龙,云南龙属(Yunnanosaurus),化石显示中国龙可能捕食了云南龙,因而双嵴龙可能也有杀死大型恐龙的能力。

头冠

双嵴龙最独特的地方在于头冠,其头冠的功能也引起了古生物学家的兴趣。需要注意的是,双嵴龙并不是唯一一种拥有奇特头冠的恐龙。除了前文说过的中国龙和理理恩龙,还有如在南极洲发现的冰嵴龙(Cryolophosaurus)也一样具有头冠。

而头冠的本身功能也有不同的假说:最早韦尔斯提出双嵴龙的头冠过于脆弱,不太可能作为武器。更可能用于性展示来吸引异性,头冠中丰富的血管结构也可以充血来调节颜色或调节体温。这一观点也赢得了其他学者支持,如华特·库姆斯(Walter P. Coombs),不过他提出双嵴龙的头冠可能并不需要充血,而是类似鸟类的羽冠,本身就存在鲜艳的色彩来进行展示,双嵴龙可以凭借头冠在求偶时减少武力冲突。

2011年,凯文·帕迪安(Kevin Padian)与约翰·霍纳(John R. Horner)提出许多恐龙的“特殊结构”(如鸭嘴龙科的头冠、角龙下目的角、剑龙类的骨板等)可能是为了种间识别:恐龙可以通过这些结构来区分其他恐龙是同类还是近亲,从而避免跨物种繁殖。同一年罗伯·奈尔(Rob J. Knell)等人对帕迪安和杰克·R·霍纳的研究提出的反驳,奈尔指出:恐龙的特殊结构如头冠不会只有一种功能,不能因此排除性选择的可能性。他还指出在双嵴龙的多个标本中,头冠的形态也有差异,如果是种间识别的话外形上应该更统一才对,但要是用性选择来解释,则会更合理一些:雌性的双嵴龙会选择头冠不同的雄性

2013年大卫·伊宏恩(David E. Hone)等人也批判了“物种识别假说”,他们认为没有什么现生物种是根据特殊结构来判断其他动物是否是同类的。即使没有头冠,身体的其他部位或者一些生理特点也足以进行让它们判断对方是否是同类,如气味、习性、分布、发情期等。2020年,马什·亚当(Marsh Adam)和提莫米·B·罗威(Timothy B. Rowe)综合了前人的观点,认为这些假说都有一定的合理性。

病理

双嵴龙的许多化石中都有伤病的痕迹,这在兽脚类恐龙中比较少见。比如在双嵴龙的正模上,人们发现了大量的病理结构,包括左肩和桡骨骨折;左尺骨与外侧指骨有纤维囊肿。右肱骨变形;右桡骨有三个肿瘤;掌骨和指骨上也存在不同程度的畸形和断裂。这些严重的病症可能是被其他恐龙攻击的结果。化石显示这只双嵴龙的骨骼出现了愈合的情况,表明其幸存了下来。但是由于前肢的受伤,它不能进行有效的捕食,所以骨骼显示出了营养不良的情况。

2001年,古生物学家布鲁斯·罗斯柴尔德(Bruce Rothschild)的团队对60个双嵴龙的足部材料进行了检测,并发现这些材料并没有疲劳性骨折的现象。疲劳性骨折往往存在于活跃的捕食者中,捕食者在剧烈且重复的运动中容易造成这类损伤,比如扑袭撕咬猎物时。研究人员推测,可能双嵴龙的独特食性让它更多会在水体环境活动,所以避免了疲劳性骨折的发生情况。

古生态学

双嵴龙生存于生存于约1.93亿年前的早侏罗世锡内穆阶(Sinemurian),其化石在北美洲被广泛发现。其最著名的化石来自美国亚利桑那州的卡岩塔层,在此地还有并合踝龙(Syntarsus)、虚型龙腔骨龙属)等早期兽脚亚目和早期蜥脚形类的莎拉龙。在当时的北美洲,季节会分为雨季和旱季,河流广泛的分布在靠近南方的地区如亚利桑那州、犹他州南部等,如著名的巨型湖泊迪西湖(Lake Dixie)就在当时供养了大量的生物,早期的哺乳类、爬行纲、鱼类等在当地十分繁盛,这些动物数量众多,也供养了像是双嵴龙这样的大型捕食者。足迹化石表明,当地的几种兽脚类恐龙都会出现在河滩附近,如双嵴龙以及充当小型捕食者的虚型龙,它们会在深浅不同的水域中如现在的熊或者水禽一般捕食迪西湖中鱼类,包括早期的淡水鲨鱼硬骨鱼纲肺鱼

文化形象

虽然双嵴龙经常出现在影视作品中,它的形象很长时间都没有被纠正:由于迈克尔·克莱顿侏罗纪公园》系列的流行,其中双嵴龙被塑造成了一种小型恐龙,体型大概与一条大狗接近,更夸张的是作者还赋予了双嵴龙喷毒的能力以及和伞蜥类似的皮褶,这与现实中的双嵴龙形象实在相差甚远。而《侏罗纪公园》电影的流行又强化了这种错误印象,使得双嵴龙在一些游戏乃至科普读物中也被这与塑造。好在这种错误的观点也逐渐被纠正,如纪录片《恐龙纪元》中,双嵴龙就以正确的复原出现,并赶走了一群合踝龙。

参考资料

dilophosaurus.nhm.2024-09-13

双脊龙属.biolib.2024-09-13

saurischia.dinosaurjungle.2024-09-19

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