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雄性还是雌性恐龙?很难区分

古生物学家正在寻找恐龙性别的秘密。他们在区分雄性和雌性恐龙的差异方面已取得进展。

作者:Riley Black
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图片来源:Allie_Caulfield/Wikimedia Commons

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如何区分恐龙的性别?答案不在《被三角龙侵犯》或《查克的恐龙刺激》等书的页面中。更不用说,到目前为止,化石记录在恐龙繁殖机制方面一直沉默。古生物学家正在问的是,我们如何区分不同性别的恐龙,以及这些基本的生物学知识能告诉我们关于“可怕的爬行动物”的什么信息。

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古生物学家几十年来一直在试图识别雌雄恐龙。专家们提出了各种各样的迹象,从头骨上的装饰到尾部下方长骨的间距和角度。研究人员想要的是性二态性的迹象,即可以区分不同性别的特征。

恐龙的性别

性二态性可以有很多形式。有时是大小问题,一种性别较大,另一种性别较小。其他时候,明显的特征是装饰——更鲜艳的颜色,更华丽的羽毛或其他有助于展示的特征。

但当古生物学家研究非鸟类恐龙(即除了鸟类之外的所有恐龙)时,大部分记录都是骨骼。此外,大多数恐龙骨骼都不完整,并且在时间和空间上分散。即使例如“霸王龙”的骨骼有 50 多具,但这些化石是从萨斯喀彻温省到新墨西哥州发现的,岩石跨度为 200 万年。这远非需要挑选任何基于性别的基本特征的种群水平的视角。


阅读更多:恐龙是如何交配的?


曾有一段时间,非鸟类恐龙似乎没有表现出性二态性。没有一个案例得到证实。这似乎很奇怪,尤其是因为许多现代鸟类和爬行动物表现出基于性别的差异。“这是否意味着恐龙在脊椎动物中在生物学上是独一无二的?”菲尔德博物馆的古生物学家 Evan Saitta 问道,“还是说恐龙研究者群体在处理这个问题的方法上存在一些问题?”

答案正逐渐显现,这更多地与科学过程本身有关,而不是与动物本身。古生物学家 Lisa Buckley 说:“有时,我们所知道的和我们所能说的之间有千里之遥。”恐龙可能像许多现代动物一样是性二态的,但问题仍然是如何可靠地检测这些差异。

“性别”揭晓

一些恐龙拥有与繁殖相关的骨骼组织被发现,这提供了很大的帮助。在2013年,研究人员为一种生活在 1.2 亿多年前、飞过其他恐龙头顶的白垩纪鸟类“圣氏孔子鸟”举办了一场性别揭晓派对。古生物学家发现了数百个这种乌鸦大小的鸟类的标本,但并非所有标本看起来都一样。有些标本的尾部有长长的、飘带状的羽毛,有些则没有。事实证明,这个特征是基于性别的差异。其中一个没有尾羽的化石在其骨骼内有一种特殊的组织,称为髓内骨,这种骨骼只在雌性恐龙产卵时形成。这意味着没有尾羽的孔子鸟是雌性,而长羽毛的则是雄性。这与许多现代鸟类的情况相符,在这些鸟类中,雄性有时比雌性更华丽、颜色更鲜艳。

孔子鸟的羽毛重建。(图片来源:Velizar Simeonovski/Li et al. PeerJ/Wikimedia Commons)

Velizar Simeonovski/Li et al. PeerJ/Wikimedia Commons

但孔子鸟是鸟类恐龙,已知有数十甚至上百个化石。那么,我们所有喜欢的非鸟类恐龙,如剑龙和迷惑龙呢?

加拿大自然博物馆的古生物学家 Jordan Mallon 说,与产卵相关的骨骼组织,甚至发现恐龙体内仍有卵,这些线索对于解开这个谜团将非常重要。前进的道路在于将繁殖线索与恐龙身体其他部分的明显特征联系起来。如果一个有角恐龙物种的成员具有不同的角形,并且某个特定的角形与具有产卵组织的恐龙个体相关联,那么这种关系就可以揭示哪个恐龙性别是哪个。

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问题在于,卵和髓内骨只能识别怀孕的雌性恐龙。识别雄性恐龙或不繁殖的雌性要困难得多。更不用说性二态性不一定很明显。Saitta 指出现存的鸟类作为一个例子说:“极端程度的二态性不一定很常见。”在体型表现出性二态性的鸟类中,平均体重差异通常只有 10% 左右。在化石记录中,这可能很难检测到,尤其是在自然界本身就存在变异的情况下,任何给定的雄性或雌性都可能比平均值更大或更小。

能够区分这些差异,取决于化石的分析和比较方式。例如,一些统计数字计算可以衡量恐龙之间的差异程度,并估计这些差异是由于性别造成的可能性。该方法使用相对较小的样本量,可以帮助识别哪些恐龙可能表现出明显的性别差异,而哪些恐龙在骨骼上似乎没有表现出多少差异。

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Mallon 指出,这种方法可能会过度检测二态性,但这项工作“显示出希望”,并将有助于推动讨论向前发展。而且,鉴于化石记录总是会给研究人员带来惊喜,新的发现可能会提供关于寻找什么的新信息。例如,现在古生物学家可以检测一些有羽恐龙的颜色,他们可以开始研究某些恐龙物种的性别在骨骼上是否相同,但颜色图案不同。

雄性和雌性恐龙

然而,所有这些努力不仅仅是为了按性别给恐龙贴标签。解开恐龙生物学的这一方面,就打开了更多的问题和研究途径。Mallon 说:“我们将能了解到很多关于恐龙社会结构的信息”,因为一个物种表现出的性二态性的程度通常与这些动物是更社会化还是更独居有关。也有可能判断哪个性别更爱打架——就像霸王龙互相咬脸,三角龙互相角斗一样——或者哪个恐龙父母照顾它们的卵。

将古代恐龙与其现代同类进行比较至关重要。Buckley 指出:“这不是一个一刀切的情况”,尤其是考虑到一些鸟类——比如斑点鹬——的雌性颜色鲜艳,而雄性则孵蛋。尽管如此,Buckley 指出,“性二态性,无论是醒目的还是隐秘的,都是当今鸟类生活的一个巨大组成部分。”非鸟类恐龙的情况也同样如此,尤其是在 2.35 亿年的进化史中,每一代都为之添彩。正如 Mallon 所说,“了解恐龙的性别,无疑会开辟一个我们以前认为不可能的全新领域。”

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