研究:1.93亿年前的恐龙就已经具备了复杂的社会群居行为

借用电影《侏罗纪公园》中的一句话-- 恐龙确实是成群移动的,而一项新的研究表明,这种史前生物的群居生活比以前想象的要早得多。在今日(当地时间2021年10月21日)发表在《Scientific Reports》上的一篇论文中,来自麻省理工学院、阿根廷和南非的研究人员详细介绍了他们发现的一群保存得特别好的早期恐龙,它们显示出早在1.93亿年前就有复杂的群居行为--比其他恐龙群居记录早4000万年。

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自2013年以来,该团队成员在巴塔哥尼亚南部的一个丰富的化石床中挖掘了100多枚恐龙蛋(约有鸡蛋那么大)和80只幼年和成年恐龙的部分骨架。

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通过利用X射线断层成像技术,研究人员得以在不打开蛋的情况下检查蛋里面的东西并在其中发现了保存的胚胎。他们利用这些胚胎确认这些化石都是Mussaurus patagonicus的成员--这是一种生活在侏罗纪早期的植物食性恐龙,被归类为长鼻龙,是后来在地球上游荡的巨大的长颈长鼻龙的前身。

令人惊讶的是,研究人员观察到,这些化石是按年龄分组的。恐龙蛋和幼龙被发现在一个区域,而幼龙的骨架则被集中在附近的一个地方。同时,成年恐龙的遗骸在整个现场被单独或成对发现。

研究人员认为,这种“年龄隔离”是一个复杂的、类似牛群的社会结构的有力标志。恐龙可能作为一个群体工作,在一个共同的巢穴中产卵。幼龙聚集在“学校”里,而成年龙则在群里游荡和觅食。

团队成员、麻省理工学院地球、大气和行星科学系的研究科学家Jahandar Ramezani说道:“这可能意味着幼龙不是在一个小家庭结构中跟随它们的父母。而是有一个更大的社区结构,成年人分享并参与抚养整个社区。”

Ramezani对化石中的古代沉积物进行了测定,并确定了恐龙群可以追溯到约1.93亿年前的侏罗纪早期。该小组的结果代表了恐龙社会性群居的最早证据。

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成群生活可能给Mussaurus和其他社会性的长脚动物带来了进化优势。这些早期的恐龙起源于三叠纪晚期,在一次灭绝事件消灭了许多其他动物前不久。不管是什么原因,长足动物坚持下来并最终主导了侏罗纪早期的陆地生态系统。

Ramezani说道:“我们现在已经观察并记录了恐龙的这种最早的社会行为。这现在提出了一个问题,即生活在一个群体中是否可能在恐龙的早期进化成功中起到了重要作用。这给了我们一些关于恐龙如何进化的线索。”

早期群居

自2013年以来,该团队的古生物学家一直在拉古纳-科罗拉达地层工作,该地层位于巴塔哥尼亚南部,那里以出产早期长足动物的化石而闻名。当科学家们在20世纪70年代首次在这个地层中发现化石时,他们将其命名为Mussaurus,意思是 “老鼠蜥蜴”,因为他们认为这些骨架是微型恐龙的。

直到后来,科学家们--包括阿根廷团队的成员--才发现了更大的骨骼,这表明Mussaurus的成体要比它们的啮齿动物名字大得多。然而这个名字坚持了下来,该小组继续从该地层的一小块方圆千米的地方挖掘出丰富的Mussaurus化石。

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迄今为止,他们已经确定的化石是在三个间隔很近的沉积层中发现的,这表明该地区可能是一个共同的繁殖地,恐龙会定期返回,也许是为了利用有利的季节条件。

研究小组在他们发现的化石中发现了一组11个有关节的幼年骨架,它们相互交织和重叠,就像突然被扔到一起一样。事实上,从整个系列的显著保存性质来看,研究小组认为这个特殊的Mussaurus群是“同步死亡”的,也许很快就被沉积物掩埋。

根据附近露头的古代植物的证据,拉古纳-科罗拉达地层长期以来被认为在恐龙的时间尺度上是比较古老的。该小组想知道。这些恐龙会不会很早就开始成群生活了?

Ramezani说道:“人们已经知道,在侏罗纪晚期和白垩纪,大型食草恐龙表现出社会行为--它们成群生活,有巢穴。但问题一直是,这种群居行为的最早时间是什么时候?”

一个群居线

为了找到答案,领导这项研究的阿根廷埃吉迪奥-费鲁格里奥古生物博物馆的古生物学家Diego Pol在化石中寻找火山灰的样本并将其送到麻省理工学院的拉梅扎尼实验室。火山灰可能含有锆石--含有铀和铅的矿物颗粒,Ramezani可以精确测量其同位素比率。根据铀的半衰期或一半元素衰变为铅的时间,他可以计算出锆石和发现它的火山灰的年龄。最终,Ramezani成功地鉴定了两个火山灰样本中的锆石,他将所有这些锆石的年龄确定为1.93亿年左右。

由于火山灰是在跟化石相同的沉积层中发现的,所以Ramezani的分析强烈显示,恐龙是在火山灰沉积的同时被埋葬的。一个可能的情况是,干旱和风吹的灰尘使恐龙群饿死并迅速被掩埋,而来自遥远的火山爆发的火山灰碰巧飘过来,这对科学研究来说是很幸运的,在沉积物中沉积了锆石。

综合来看,研究小组的结果显示,早在1.93亿年前,即侏罗纪时期的黎明前后,Mussaurus和可能的其他恐龙就已经进化到了复杂的社会群体中生活。

来自马卡莱斯特学院并未参加这项研究的地质学教授Raymond Rogers表示:“证据表明,在侏罗纪早期,Mussaurus通过基于年龄的社会分工优化了觅食潜力--新生儿、少年和成年人显然在基于年龄的群体中觅食和死亡。这种群居行为在今天的大型陆生食草动物中非常常见。在这个早期的恐龙物种中看到相同现象的明确证据是令人惊讶的。”

科学家们怀疑另外两种早期恐龙--来自南非的Massospondylus和来自中国的禄丰龙--也在同一时期过着群居生活,尽管这些恐龙的年代测定不太精确。如果多个独立的恐龙系都是成群生活的话,研究人员认为这种社会行为可能在更早的时候就已经进化了,也许可以追溯到它们共同的祖先,即三叠纪后期。

“现在我们知道1.93亿年前就有了群居行为,”Ramezani说道,“这是最早证实的恐龙群居行为的证据。但古生物学的理解是,如果你在这个时候在这种类型的恐龙中发现社会行为,它一定是在更早的时候起源的。”

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