食草恐龙为何重要，它们能教给我们什么关于进化的知识？

恐龙吃什么？一些恐龙以小型蜥蜴、蛋甚至早期哺乳动物为食。另一些恐龙则捕食其他恐龙，或者食腐动物的残骸。然而，大多数恐龙吃的是植物。

据研究表明，超过180 种恐龙偏好植物性饮食，但伦敦自然历史博物馆的古生物学研究员 Paul Barrett 表示，很难给出一个确切的数字。

Barrett 补充说：“这有点模糊，因为我们认为一些主要吃植物的恐龙可能实际上是杂食动物。”

食草恐龙

大多数食草恐龙属于两类：一类是鸟臀目恐龙——意思是“鸟类的臀部”——例如三角龙、剑龙、禽龙和甲龙，另一类是蜥脚形亚目恐龙，其中包括长颈恐龙，如梁龙、腕龙和迷惑龙。

一些兽脚亚目恐龙——例如马 আকারের的奇勒龙——似乎放弃了肉食，转而以植物为食，但这种进化发展并不常见。

Barrett 说：“关于吃植物的有趣之处在于，我们认为它在恐龙中至少独立起源了三次（可能更多）。我们认为最早的恐龙要么是食肉动物，要么是杂食动物，所以能够以纯粹素食为食的能力是这些群体中各自独立出现过的。”

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哪些恐龙吃植物？

研究人员早就知道，许多恐龙都偏爱植物。“从历史上看，对许多恐龙吃植物的认识比‘恐龙’这个词本身还要早，”布里斯托大学恐龙研究员David Button说。

在 1822 年被发现后，禽龙，作为最早被正式描述的恐龙之一，因其牙齿形状像现存的鬣蜥而得名。由于鬣蜥是草食性动物，这一最初的发现为将其他恐龙解释为食草动物指明了方向。

Button 说：“基本上，它们的牙齿看起来像现存的草食性爬行动物，主要是鬣蜥吗？”

恐龙的牙齿揭示了它们的食性

即使在今天，牙齿的形状仍然是恐龙食物偏好的主要指示之一。例如，肉食性恐龙有尖牙，用于刺穿皮肉，以及像牛排刀一样的垂直锯齿，用于切割肉类纤维。

而草食性恐龙则有不同的牙齿形状来撕裂植物纤维：它们通常有倾斜的大锯齿，用于固定植物并帮助切割，还有平坦的磨牙表面——就像马的牙齿一样——以及大量的牙齿来咀嚼和研磨植物。由于植物材料比肉类难消化得多，因此草食性动物拥有多种有效分解食物的机制至关重要。

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如今，得益于新兴技术，科学家们能够比以往更详细地了解恐龙的食性。Barrett 表示，通过观察牙齿上的微观磨损，学者们可以 pinpoint 恐龙吃的植物类型。

通过观察牙齿上的划痕，他们还可以放大观察这些动物进食的高度——这可以表明恐龙在吃植物时摄入了多少沙砾，例如，这可以揭示它们是靠近地面进食，还是靠近树冠进食。

Barrett 说：“但要具体到某种恐龙吃哪种植物，这实际上非常困难。”

窥探恐龙的胃

还有其他方法可以了解恐龙的食性。我们可以从保存的肠道内容物中获得各种进食行为的信息。在 18 世纪末和 19 世纪初，在加拿大发现了保存完好的木乃伊化的鸭嘴龙恐龙遗骸——研究人员在尸体的肠道中发现了松针和其他植物材料。

这些具体发现后来被推翻了，因为在恐龙胃里发现的植物实际上是死亡后冲入体腔的碎片。但这些初步观察仍然表明，科学家可以通过检查恐龙遗骸中保存的肠道内容物来评估它们吃了什么。

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例如，在 2020 年，从一只甲龙 Borealopelta 中提取的肠道内容物中发现了木炭，这表明该动物会冒险进入烧毁的区域，在野火过后啃食新兴的植被，Button 说。

食草恐龙的特征

除了牙齿，喙的存在通常表明恐龙是草食性的。但除此之外，Button 的研究专注于了解恐龙的颌骨肌肉力学，以了解它们更喜欢肉食还是植物，以及它们如何进食不同类型植物的差异。

Button 说：“肉食性动物的（颌骨闭合）效率较低，但整体肌肉力量更大。而许多食草动物，取决于它们在做什么，闭合效率很高，速度不再重要，等等。”

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此外，一些草食性恐龙像鸟类一样，使用砂囊——一种用于研磨食物的肌肉发达的第二胃——以及胃石来咀嚼植物，而不是用嘴咀嚼。

Barrett 说：“在恐龙的肋骨中间发现一簇这些小石头，就很有可能是因为它有一个砂囊，但我们只在少数恐龙中发现过。”

巨型肠道的论证

另一方面，并非所有食草恐龙都喜欢咀嚼食物。这些食草动物不需要咀嚼齿或效率很高的颌骨——它们更喜欢一口吞下大量的蔬菜，然后让肠道消化。这是我们在一些现存动物（如乌龟）身上也能看到的一种替代策略。

这就是为什么科学家也可以通过恐龙的肠道大小来了解它是否吃植物。

例如，蜥脚类恐龙进化出了长脖子，末端有一个小巧轻便的头骨，因此它们无法进化出大量的咀嚼牙齿，因为这对于它们的长脖子来说太重了。

因此，一些科学家推测它们需要超大号的胃才能一次吞下高能量食物。更大的肠道也更适合大型动物，这也是许多食草恐龙通常体型最大的原因之一。

不同的食草方式使共同生活更容易

显然，并非所有恐龙都是平等的。Button 说，食草恐龙的不同特征不仅与科学家在肉食恐龙中看到的有所不同，而且它们还提醒我们作为食草恐龙存在的各种多样化方式。反过来，这有助于我们更多地了解这些巨大的生物是如何共存的。

这种多样性还有助于支持更具多样性的社群，类似于我们在现代生态系统中看到的，食草动物（即使它们的饮食重叠）也会专门以不同的方式进食，或者食用同一种植物的不同部位，或者完全食用不同的植物。

Button 说：“这揭示了通过进化时间支持多样化社群的机制。同时也表明，在古生代，一些与今天相同的生态力量正在塑造着动物社群。”

食草恐龙与生态系统

Barrett 说，无论我们谈论的是今天的食草动物还是恐龙时代，大多数动物都倾向于吃植物。所以，如果我们不了解食草动物在做什么，我们就错过了一个重要的部分。

Barrett 说：“如果你想了解任何生态系统是如何运作的，你真的需要知道食草动物在做什么。”

然而，矛盾的是，从进化的角度来看，食草是更困难的道路。虽然捕捉动物来吃掉它们很困难，但这正是食肉动物最困难的部分。

一旦你抓住了猎物，这顿饭的营养也很高，你不需要吃太多。而植物则非常丰富，但你需要吃更多。此外，植物在化学上和物理上都更难消化。

Barrett 说：“能够做到这一点，实际上是进化上更困难的事情。所以，理解为什么动物会如此多次地这样做，实际上是一个有趣的问题。”

食草恐龙教会我们关于进化的知识

恐龙可以为研究人员提供对进化内在运作机制的迷人一瞥，原因有几个：它们被相当充分地理解；它们生活了很长一段时间；并且它们栖息在截然不同的环境中。

Button 说：“我不会专门声称我们从恐龙那里得到的结果与理解未来事物如何变化直接相关。但它们仍然有助于推导出进化模式，甚至是有助于我们理解生态系统如何应对未来变化的理想进化规则。”

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