不久前香港出土了一塊恐龍化石，又引發(fā)了人們對這種神奇生物的好奇心?？铸埓蠹s在距今兩億三千萬年前就已經(jīng)出現(xiàn)，到距今兩億年前時(shí)成為當(dāng)時(shí)世界的主宰?？铸埦烤故窃鯓犹ど闲郯缘厍虻牡缆纺?？這次就和各位分享一下近期相關(guān)的研究結(jié)果。

從恐龍出現(xiàn)到繁盛的，中間經(jīng)過了大約三千多年。在此期間，恐龍的體型變得更龐大，種類變得更多樣化；與此同時(shí)，其他形態(tài)的爬蟲類動(dòng)物和大部分大型的兩棲類動(dòng)物卻在慢慢消失。為什麼會(huì)有這樣的改變？

其中一個(gè)猜想認(rèn)為，物種之間的競爭是當(dāng)中主要的因素，早期恐龍?jiān)谏砘蚪Y(jié)構(gòu)上有比同期其他生物更優(yōu)勝的地方。例如，一直有科學(xué)家認(rèn)為恐龍的後腿位於身體的正下方，再加上牠們靈活的腳踝，容許牠們能夠直立，因而讓牠們成為三疊紀(jì)後期高度敏捷、高效能的競爭者。

另一個(gè)理論指出，其他物種受各種隨機(jī)的環(huán)境改變，例如火山爆發(fā)、氣候轉(zhuǎn)變、彗星撞擊等影響而受到生存威脅，而恐龍相對能夠容易適應(yīng)轉(zhuǎn)變，因此正好為牠們提供了發(fā)展的機(jī)會(huì)。

為了弄清楚恐龍稱霸世界的過程，近日有研究團(tuán)隊(duì)從三疊紀(jì)後期至侏羅紀(jì)初年食物網(wǎng)的角度入手。他們分析了五百多個(gè)來自波蘭中南部的恐龍消化物化石，包括糞便、嘔吐物、腸道中剩餘物等等，可以幫助我們理解當(dāng)時(shí)恐龍的飲食習(xí)慣。從這些消化物化石的尺寸、數(shù)量、成分，再和恐龍的骨骼、腳印作相互參考，能夠推斷出相關(guān)動(dòng)物的種類、飲食習(xí)慣、體型和數(shù)量，再進(jìn)一步建構(gòu)出不同時(shí)間點(diǎn)的食物網(wǎng)，幫助我們追蹤生態(tài)系統(tǒng)中草食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物的數(shù)量跟體型如何隨時(shí)間改變。

這樣的研究運(yùn)用了不少有創(chuàng)意的技術(shù)：例如利用色譜和質(zhì)量的分析方法去分離各種的植物殘?jiān)?，再運(yùn)用掃描電子顯微鏡來進(jìn)一步分析；更有運(yùn)用微型斷層掃描技術(shù)（microtomography）去重構(gòu)消化物化石內(nèi)部的立體結(jié)構(gòu)。所幸的是這些化石中還保存有不少食物來源的資料（比如說牠們的表皮、骨頭、鱗甲、牙齒），能夠幫助我們斷定它們的基本種類。

這樣的分析有助我們了解恐龍當(dāng)時(shí)是如何逐漸雄霸世界的?？铸堊畛醯淖嫦仁求w型較小的雜食性動(dòng)物，其後再慢慢演化成早期的草食性和肉食性恐龍。到了大約兩億五百萬年前，大型的肉食性恐龍和用兩腿走路的草食性恐龍開始出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)氣候的轉(zhuǎn)變亦影響了生態(tài)系統(tǒng)中的植物族群，反而為有多種糧食來源的恐龍?zhí)峁┝税l(fā)展的機(jī)會(huì)，慢慢取代了其他的競爭者，並讓恐龍?bào)w型變得更大、種類更多元化。到了侏羅紀(jì)初期，就出現(xiàn)了令人印象深刻的大型肉食類恐龍。

小結(jié)

這次分享的研究，增加了我們對恐龍演化的理解。不過，這個(gè)研究只局限於波蘭中南部，希望未來能有更多相類的研究，好讓我們有一個(gè)全面的了解。

●杜子航 教育工作者

早年學(xué)習(xí)理工科目，一直致力推動(dòng)科學(xué)教育與科普工作，近年開始關(guān)注電腦發(fā)展對社會(huì)的影響。