零距離科學:恐龍有毛,但只用來保暖嗎?

零距離科學:恐龍有毛,但只用來保暖嗎?
重組各項新發現,恐龍很可能和現今的鳥類一樣,擁有彩色羽毛,而且有獨特的「求偶舞蹈」。

我們想讓你知道的是

隨著越來越多保存狀態很好的恐龍化石出土,古生物學家發現了一些從前不常見的細節:很多大大小小的恐龍身上,都有一層一條條互相交疊的清晰條紋——這是「羽毛」的化石。

文:馬學綸(香港中文大學微生物學系博士)
圖:香港電台

普羅大眾對恐龍的印象,大多來自媒體上的電視節目和電影,特別是自90年代上映的4套以恐龍為賣點的歷險電影系列,到今日仍是一眾恐龍迷心目中的經典。(筆者正是受這系列的電影影響才對生物科技產生興趣。)

電影能夠得到前所未有的迴響,除了劇情吸引,還有是向觀眾呈現了「不一樣」的恐龍。早期科學界認為恐龍身型龐大,想必是又笨重又愚蠢的生物,所以才會絕種。電影製作團隊加入了當時的新研究結果,塑造出體型雖大但十分敏捷的暴龍,和有高度智慧、懂得合作和靈活運用利爪的「速龍」(不是正式學名),當年似乎讓不少人惡夢連連。

隨著近十年的新發現,特別是在蒙古出土的一系列帶有羽毛的,體型有大有小的恐龍化石,令大眾對恐龍的印象再次大改寫。

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與大眾媒體中的形象不同,有別於乾燥的鱗片,現在的古生物學家認為大部份恐龍身上都有一層羽毛。

從鱗片到毛茸茸的恐龍

恐龍是一個生存在中生代的爬蟲類大家族(不是所有生存於中生代的爬蟲類也是恐龍,例如翼龍就不屬於恐龍),而現今生存的爬蟲類,例如比較常見的蛇和蜥蜴等,身體都佈滿乾燥的鱗片,所以大眾對媒體一直描繪的恐龍模樣都很接受,也有不少人直接認為恐龍就是生存於古代的大蜥蜴。

然而,隨著越來越多保存狀態很好的恐龍化石出土,古生物學家發現了一些從前不常見的細節:在一種名為中華龍鳥(Sinosauropteryx)的恐龍的化石上,到後來陸陸續續出土的,很多大大小小的恐龍身上,都有一層一條條互相交疊的清晰條紋——這是「羽毛」的化石。無論是身長以十米計算的兇猛肉食性恐龍、身型嬌小的群居肉食性恐龍,或是典型的四足短肢草食性恐龍,身上覆蓋的都不是鱗片,而是比現代鳥類的羽毛結構簡單的羽毛「雛形」。

這一層「羽毛」,帶來的作用除了保暖,還有繁殖策略上的優勢,甚至建立了恐龍發展高智慧的基礎,絕對不是「輕於鴻毛」。

實用與華麗並重的外衣

古生物學者在約50年前,在蒙古的戈壁沙漠找到一對巨大的恐龍前肢化石,現在組裝起來,這對前肢每隻有2米長,單是一隻爪就有30厘米長,如果以暴龍家族的體型比例計算,這隻恐龍至少有30米長,未免「太大」了。後來,古生物學者發現,這雙前肢屬於另一種稱為「恐手龍」(Deinocheirus)的肉食性恐龍,是暴龍親戚。

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古生物學家把一副50年前在蒙古戈壁沙漠出土的恐龍化石排列,發現恐手龍的前肢有兩米長,沒有牙齒,胃部有圓石,相信是雜食性。
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古生物學家認為恐手龍的巨大前肢,可以幫助牠們在河裡捉魚吃,而不是以其他恐龍的肉作肉食來源。

從已有的發現重組,恐手龍的胃部有很多石卵,相信是用來磨碎植物纖維,所以不是純粹的肉食性動物,而是屬於恐龍中少有的雜食性。古生物相信恐手龍的前肢的長有羽毛,是孵蛋時用的,牠們產卵時把蛋排成冬甩形,中間留一個大圈讓自己坐下,以免把蛋壓碎。以羽毛為蛋保溫,能使胚胎在蛋裡得到一個恆溫的生長環境,還能使恐龍更適應在較冷的地區生活和生產下一代,是一種演化上的優勢。

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恐手龍產卵時會把蛋以冬甩形排列,中間留空,讓自己孵蛋時不會將蛋壓碎。
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古生物學家從恐手龍建的巢著手,推斷牠們很可能以巨大的前肢上的羽毛為蛋保暖。

除了這些「實用」項目,古生物學家相信這些羽毛還有更「華麗」的作用,就像今天的鳥類一樣,配合各種顏色的羽毛可以用作低調的保護色,更可以用作「搶眼」的外衣來求偶,也許恐龍也會有自己的「求偶舞蹈」。

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重組各項新發現,恐龍很可能和現今的鳥類一樣,擁有彩色羽毛,而且有獨特的「求偶舞蹈」。

天寒地凍下的智慧之源

另一種因為身體上長有羽毛,而得到讓人意想不到的演化優勢的是傷齒龍(Troodon)。古生物學家在得到傷齒龍的頭骨化石後,發現牠的頭骨能容納不少腦組織,如果按比例計算,牠的腦袋比暴龍大3倍,可能和現今部份鳥類,例如鸚鵡或烏鴉一樣聰明。

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Photo credit: HombreDHojalata CC BY SA 3.0
傷齒龍

要經營一個高智慧腦袋,提供穩定而有效率的能量供給非常重要,這時候羽毛就派上用場了。古生物學家相信這種細小的肉食性動物,有可能是能夠調節體溫的溫血動物,加上羽毛幫助保暖,就能維持一定程度的身陳代謝,成為發展高智慧的重要基礎。

今集《零距離科學》,將會帶大家親臨恐龍生活的中生代,跟著恐手龍妮歌和傷齒龍懷特,走進古生物學家眼中的恐龍「新大陸」。

《零距離科學》集合世界各地有趣的科學紀錄片,網羅與大眾息息相關的科學資訊,啟發觀眾的好奇心和求知慾,節目逢星期五晚9時30分在港台電視31及31A播映。本集於8月21日播出。港台網站及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。

責任編輯:Alvin
核稿編輯:Alex