恐龍如何求偶交配?有什麼樣的生殖器官?科學家上下求索追尋謎底

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近年來,人類對恐龍的生活有了許多以前無法想像的認識。誰知道呢,也許幾十年後,隨著科技進步,知識增長,恐龍變態怪異的求愛方式將一一被人類所破解,那時這方面的訊息量多得會讓人不安。
我坐在雅各布・溫瑟爾(Jakob Vinther)的辦公室中,試圖找到合適的詞來表述我想提出的問題:霸王龍是否有——這個詞令人羞於啟齒——陰莖?「所以總得要……」我結結巴巴,越來越慌亂。「……總得要交配」,溫瑟爾教授輕描淡寫地接應說。
我倆在英國的布里斯托爾大學(University of Bristol),溫瑟爾是一名宏觀進化論教授,專門研究化石記錄。恢復談話後,我環視著他的房間,盡量避免與他有眼神接觸。他說的正是我內心的童真希望這位古生物學家說出的答案。
溫瑟爾教授的書架上堆滿了一層層的學術書籍和論文匯集,還混雜著來自失落的史前世界的遺物,整個書架畫面看起來就像是層層疊疊的化石剖面。在這些史前化石中,最顯眼的是一個古老的昆蟲化石,其精緻的翅膀紋理和斑駁的顏色仍清晰可辯。還有一種吸血烏賊的遺骸,黑色墨水囊保存完好,仍然含有黑色素。還有一種奇怪的古代蠕蟲,與今天我們在珊瑚礁上發現的蠕蟲是近親。房間角落有一個帶抽屜的古色古香的木櫃,我預料裏面還收藏著其他形形色色令人感興趣的動物化石。這個房間感覺像是介於博物館和圖書室間的一個展廳。
就在我身邊幾英尺外,是這個化石展廳的明星展品「鸚鵡龍」(希臘文psittacosaurus,意思是「鸚鵡蜥蜴」)。這種可愛的食草小喙恐龍是三角龍的近親,大約1.33億到1.2億年前生活在位於現在亞洲的森林中。我現在看到的這化石標本全球聞名,不是因為化石保留了完整的皮膚,皮膚上的條紋圖案甚至還可以辨認,也不是因為有一圈獨特的尖狀邊緣羽毛的尾巴。這兩項都不是這具恐龍化石出名的原因,其最著名的是這個恐龍保留了身體下方一個可供未來人類研究其繁殖之謎的部位(稍後會詳細介紹)。
然後我收回視線,專注於我們的談話。溫瑟爾告訴我,在中國著名的化石遺址遼寧義縣組有特別令人興奮的發現,在這個原是一個古老湖泊的地層中,發現兩頭帶著完整羽毛的霸王龍緊緊挨在一起。要問為何很特別,教授說因為這對恐龍相靠的姿勢很奇怪,令人懷疑彼此的關係。事實上,他想知道的是:這對恐龍是否正在交配中?
棘手的問題
由於現代科學技術的發展,對恐龍生命的諸多細微真相,科學家們現在正在以創紀錄的速度有驚人的發現,其中許多發現在幾十年前還是不可想像的。
分子生物學的研究發現確定7600萬年前的獸腳亞目類恐龍有紅細胞和膠原蛋白,這一類恐龍中有曾經是地球上最大型的肉食動物霸王龍。這項研究發現的具有指示意義的化學特徵,可以說明三角龍和劍龍是恐龍中罕見的冷血動物,另一種長著尖刺、有厚重盔甲的草食性的結龍其外表是橙紅色。
科學家還發現,以背上有「巨帆」而聞名的棘龍,很可能利用其15厘米的牙齒和鱷魚式的下顎在深水中捕食,以及有證據說明禽龍可能驚人的聰明,而能飛的翼龍(當然不是嚴格意義上的恐龍,實際分類屬於有翼的爬行動物)經常步行尋找獵物。
但是,恐龍究竟是如何交配的,或者任何關於恐龍交配繁殖的研究至今都是完全空白。直到今天,科學家甚至不能凖確地區分恐龍化石是是雄性還是雌性,更不知恐龍是如何求偶交配,或者有什麼樣的生殖器官。如果缺少這些基礎知識,恐龍大多的生理現象和行為仍會是迷霧一團。不過有一樣可以肯定:恐龍肯定會交配。

回到剛才霸王龍化石的話題,溫瑟爾解釋說,要解開這對霸王龍的怪異姿勢之謎,另一個古湖泊遺址德國的梅塞爾石坑(Messel Pit)可提供一個線索。梅塞爾石坑原是一個採石場,後因發現大量保存完好的動植物化石而著名,現列名世界自然遺產。在這個化石天堂被保存下來的動植物遺體看起來就像被擠壓進一本書中一樣。
迄今研究人員發現的化石有狐狸大小的馬、巨型螞蟻、早期靈長類動物,以及幾種胃內食物飽漲的動物,其中一條蛇胃裏有條蜥蜴,而這條蜥蜴胃裏還有只甲蟲。人們還發現了大量的淡水龜,其中至少九對是正在交配中突然遇難死亡。有幾對尾巴尚在交配時的碰觸狀態。梅塞爾化石坑淡水龜交配模式對溫瑟爾的恐龍交配理論有重大啟示。
梅塞爾石坑之所以成為一個埋葬數量巨大的遠古動物的史前墓地,是來自一個有毒的秘密。在5700萬年至3600萬年前的始新世(Eocene)這個地質年代,梅塞爾石坑應該是一個四面陡峭灌滿水的火山口,周圍是茂密的亞熱帶森林。沒有任何科學結論斷言這個火山湖究竟是如何讓這樣多動植物突然死亡。
有一種假設認為,湖形成後仍然有活躍的地質活動,並週期性地向周圍釋放出能令生命窒息的二氧化碳霧氣。這些不幸的海龜可能就是在一次二氧化碳霧氣釋放事件中被困而喪命,然後沉入湖底,在缺氧的淤泥層中,其交配的姿勢也就被保存了數千萬年。
然而,這些死時正「情慾高漲」的淡水龜和平日一隻騎在一隻背上交配的姿勢不完全相同,而是背對著背,好像是兩隻龜突然間改變了主意,想要背離對方。
溫瑟爾教授感覺到我的困惑,他靠在椅子上解釋說,正在交配的淡水龜死後屍體應該會逐漸分開,但因為生殖器仍然相連接,因此而仍然連在一起。溫瑟爾的神情語氣顯示他認為討論史前動物性行為根本是正常不過的話題。
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(註1)SDGs永續發展目標(Sustainable Development Goals)是一項全球共識,旨在2030年前實現可持續發展的一系列目標。由聯合國提出訂定17項明確目標、涵蓋169項具體指標,目的是實踐地球上所有面向的永續發展,包含地球環境保護、社會公平正義、永續經濟發展。
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