經過數十年的激烈爭論,研究人員表示,曾認定為未成年霸王龍的化石其實屬於另一種身體線條較流暢的暴龍類恐龍。
長久以來,矮暴龍一直被認為是上圖中牠攻擊的獵物──一隻幼年霸王龍。但新證據顯示,牠其實是完全不同的一種恐龍。ANTHONY HUTCHINGS
古生物學界最兩極化的問題之一是面臨自我認同危機的未成年霸王龍,現在有兩位科學家說他們已經解決這個問題了。
1942年,克利夫蘭自然史博物館(Cleveland Museum of Natural History)的研究人員在蒙大拿州的地獄溪地層(Hell Creek Formation)發現一顆小型獸腳類恐龍頭骨。科學家在1988年將其分類為新物種蘭斯矮暴龍(Nanotyrannus lancensis)之後,這顆頭骨就點燃持續40年的激烈爭論:這些小而纖細的暴龍類恐龍化石是否屬於霸王龍的未成年個體?或是完全不同的恐龍?
如今,一項新研究的作者分析超過200件暴龍類恐龍化石之後,宣布矮暴龍是一種迅捷且纖瘦的恐龍,在霸王龍宰制陸地的晚期就生活在霸王龍身邊。他們在10月30日於《自然》(Nature)發表研究結果。
該論文的共同作者之一是北卡羅來納州自然科學博物館(North Carolina Museum of Natural Sciences)的古生物學家琳賽.札諾(Lindsay Zanno),她說:「我們不想火上澆油,讓這場爭論變得更激烈,而是想結束這場爭論。我們決定要確保以各種角度檢驗這個問題。」
矮暴龍的吻部在口腔頂端有一個額外的鼻竇腔,但霸王龍沒有這項特徵。N.C.MUSEUM OF NATURAL SCIENCES
有些外部專家稱讚這項研究十分縝密,他們表示這可能成為轉捩點,最終能夠平息這場持續數十年之久的爭論。
「他們翻看了每一顆石頭,檢查了每一件化石。」俄亥俄大學的古生物學家勞倫斯.威特默(Lawrence Witmer)說:「他們仔細研究的結果很清晰,在古生物學界算是非常確切的證據,這顯示矮暴龍確實存在。」
其他古生物學家提醒,儘管這項發現頗具說服力,卻可能只是矮暴龍長篇故事的最新轉折而已。
奧克拉荷馬州立大學的古生物學家荷莉.伍德沃德.巴拉德(Holly Woodward Ballard)說:「他們的發現就像先前的報告一樣,都是提出假說。今天看似是答案的結果可能隔天就因為新方法或新資料而變成錯誤。」她先前針對暴龍類恐龍腿部生長速率的研究是將矮暴龍列在霸王龍的類別。
決鬥恐龍難題
2020年,北卡羅來納州自然科學博物館宣布購得距今6700萬年的著名「決鬥恐龍」化石。這件長久以來都屬於私人收藏的標本保存完好,顯示一頭三角龍和一頭小型暴龍類恐龍似乎正在進行殊死搏鬥。有些科學家認為這頭暴龍類恐龍是尚未發育至成年形態就死亡的幼年霸王龍,但有些人則認為牠是矮暴龍。
此次收購讓這件化石首次進入博物館,使包括札諾在內的古生物學家能夠更仔細研究這隻動物基本完整的骨架。她邀請長島石溪大學的古生物學家詹姆斯.納波利(James Napoli)幫助她研究這件標本,而納波利先前曾研究鱷類動物的生長及發育。
「決鬥恐龍」和其他化石的證據顯示,霸王龍的手臂(左)比矮暴龍(右)的手臂短。NC MUSEUM OF NATURAL SCIENCES
身為國家地理探險家的札諾說,她和納波利坐下來研究這件化石時,「我們很快就發現,化石上有許多值得注意的地方」。這件標本有許多地方「似乎不符合我們對霸王龍生長情況的預期,或者可說是對任何動物生長情況的預期」。
手臂是一條重要的解剖學線索,顯示事情不太對勁。這件化石的手臂已經遠比成年霸王龍的手臂更大。
納波利說:「這些手臂不可能在生長過程中縮小。」
他們也發現,這隻恐龍擁有比霸王龍更短的尾巴、相對較長的腿,上下顎也有較多牙齒。電腦斷層掃描也顯示,牠的腦神經和呼吸系統看起來與霸王龍不同;此外,牠還多了一個鼻竇腔。他們說,這些特徵通常在發育早期就會固定下來,表示這隻暴龍類恐龍在死之前並沒有正在演變為成年霸王龍。
他們也採集骨骼薄切片來分析生長輪,結果顯示這隻恐龍大約20歲,而且已經成年,並不是未成年個體。
納波利說:「科學上不可能有辦法辯護說這是一隻霸王龍。」他們說這隻恐龍反而應該指明為蘭斯矮暴龍,也就是1988年命名為矮暴龍之後引發爭論的恐龍物種。
伍德沃德.巴拉德同意,該研究團隊的資料似乎顯示,這件標本正在接近成年體型;她說,這是稱其為矮暴龍的「強力支持性證據」。
蘭斯矮暴龍的指骨和爪(此處展示右手)比霸王龍的指骨和爪更大。N.C.MUSEUM OF NATURAL SCIENCES
「決鬥恐龍」化石的蘭斯矮暴龍標本保存該屬恐龍的第一條完整尾巴。N.C.MUSEUM OF NATURAL SCIENCES
但其他標本呢?
史前掠食者的新形象
納波利和札諾也利用「決鬥恐龍」化石的證據,檢視美國、加拿大、亞洲收藏的暴龍類恐龍。整體而言,他們找到幾件他們判斷為矮暴龍的標本,包括伊利諾州伯比博物館收藏且充滿爭議的「珍」(Jane),以及1988年那件命名為矮暴龍的克利夫蘭博物館標本。
「關於矮暴龍的爭論已經延燒數十年,我認為大多數科學家都認為牠是未成年霸王龍。」皇家安大略博物館(Royal Ontario Museum)的古生物學家大衛.伊凡斯(David Evans)說:「這項新研究將會讓許多人大吃一驚。」
這項研究結果顯示,矮暴龍是一種掠食者,體型約為霸王龍的一半,重量只有霸王龍的十分之一。如果體重8165公斤且身長超過12.2公尺的霸王龍等同白堊紀晚期的獅子,那麼體重680公斤且身長5.5公尺的矮暴龍可能等同獵豹,適合迅速行動而不是發揮力量。
「從這篇論文開始,我們的領域進行研究時需要預設矮暴龍是一種獨立物種。」納波利說:「有大量研究需要徹底重新評估。」
如果這項發現證實為真,可能重塑科學家對地球上最知名史前掠食者的了解,並提供見解來協助研究白堊紀晚期的其他肉食動物。這篇論文的作者補充說,他們的結果可能促使學界大規模重新分析霸王龍的生長及發育方式。他們表示,有些主流理論是以「矮暴龍化石代表處於尷尬青春期的霸王龍」這一假設為基礎,而他們的新研究可能顛覆這種觀念。
國家地理探險家兼蘇格蘭愛丁堡大學古生物學家史蒂芬.布魯瑟(Steve Brusatte)說:「我還沒準備好宣稱每具較小的暴龍類恐龍骨架都是矮暴龍。其中有些骨架一定是未成年霸王龍。」他長久以來都認為矮暴龍只是幼年霸王龍。不過,他說矮暴龍存在的證據確實非常有力。
「當新證據顯示我們重視的某些觀念──包括我身為暴龍類恐龍研究人員所重視的觀念──可能錯誤的時候,真的非常精采。」他補充說:「這就是科學,而研究化石時,我們總是必須對現實心懷謙卑,我們面對的樣本數非常小,來自數百萬年前的線索又少得可憐,每項新發現都有可能顛覆傳統觀念。」