|
科學(xué)家首次復(fù)原出恐龍“屁眼”。以后，做模型再也不用打碼了。 
恐龍（鸚鵡嘴龍）和它的“屁眼”（左，復(fù)原圖）|論文
叫聲震天，食量驚人，帥氣的恐龍一出現(xiàn)，必然吸引人全部的目光。然而，看遍各種影視作品和玩具模型，你會突然發(fā)現(xiàn)：這些中生代霸主的屁眼，還從沒示過人呢！扁的圓的？直的彎的？最近，“高清無碼”圖來了！2021年1月19日，發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上的一篇文章，把恐龍屁眼懟到了我們眼前。嗯，是熟悉又陌生的味道。
近年，隨著恐龍化石的大量發(fā)現(xiàn)和探測技術(shù)提高，我們對恐龍的了解越來越深入。不僅知道它們的身高、體重等外部數(shù)據(jù)，還知道食物在它們體內(nèi)的旅程：通過牙齒和頭骨化石，我們知道它吃哪類食物和怎樣進食；通過化石中的胃容物，知道它最后一頓吃了什么；通過糞便化石，了解它們的消化狀態(tài)。但這個過程缺失了一個重要環(huán)節(jié)，那就是——這些食物被消化成糞便后，怎樣排出體外？或者，更俗一點，它的屁眼長啥樣？因為屁眼是一種柔軟組織，相比骨骼比較難保存，也就很少有化石。古生物學(xué)家們在這個問題上總是含糊其辭，影視作品也假裝它們不會拉屎。但問題不會因為逃避而解決，科學(xué)家們也是拼了。他們仔細(xì)觀察了一塊來自中國遼寧地區(qū)的鸚鵡嘴龍化石，發(fā)現(xiàn)上面有一塊黑乎乎的地方，
鸚鵡嘴龍，一種生活在白堊紀(jì)早期（距今約1.25億年）小型植食性鳥腳類恐龍，體長約1~2米。|圖源見水印
這是一塊保存在德國森肯堡博物館的化石。早在2016年，英國布里斯托大學(xué)的雅各布·文瑟爾等人，就借用激光誘導(dǎo)熒光成像技術(shù)，通過化石上保存的“黑素體”，復(fù)原了這只鸚鵡嘴龍的顏色。它的主體顏色呈褐色，腹部和側(cè)面非常明亮，背部則相對深暗。這種體色能起到“反蔭蔽”的效果，讓鸚鵡嘴龍融入周圍的環(huán)境，不被掠食者發(fā)現(xiàn)。而這一次，在對這塊化石進行更深入研究的時候，他們發(fā)現(xiàn)，在這塊鸚鵡嘴龍尾部化石的下方，有一塊“黑板狀的卵形區(qū)域”。肉眼看去像是一堆疊在一起的條帶，明顯不同于周圍皮膚。經(jīng)過技術(shù)手段分析，雅各布等人認(rèn)定，這就是恐龍屁眼，準(zhǔn)確點叫泄殖腔，的殘余。
被觀察的鸚鵡嘴龍化石。下面是它的泄殖腔結(jié)構(gòu)（上圖白框部分）|論文圖片泄殖腔也叫'共泄腔'，它是動物的消化管、輸尿管和生殖管最末端匯合處的空腔。聽描述，就知道，只有一個孔，就包攬了排糞、撒尿和生殖等所有功能。陸生脊椎動物中，大部分爬行動物如蜥蜴、鱷類、鳥類（恐龍的后代），都是泄殖腔結(jié)構(gòu)。所以科學(xué)家推測恐龍也有泄殖腔。不過，雖然和鳥類的親緣關(guān)系更近，但科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，恐龍的泄殖腔，和鳥類接近圓形的泄殖腔不同，它更接近于鱷魚的，呈裂縫狀。稍有不同的是，恐龍的泄殖腔，結(jié)構(gòu)更獨特。比如這頭鸚鵡嘴龍，泄殖腔呈“V”形，類似于一對張開的唇，而不是像鱷魚一樣的“I”形裂縫。
不同動物的泄殖腔結(jié)構(gòu)對比（紅框為恐龍，建議放大欣賞）。下面是鸚鵡嘴龍泄殖腔復(fù)原。|來自論文
由于這個印痕保存得不完整，研究人員還不清楚，該泄殖腔是像鳥類一樣與身體呈水平，還是像鱷魚一樣呈垂直方向。但無論如何，這可是世界上發(fā)現(xiàn)的唯一一塊恐龍泄殖腔化石?？茖W(xué)家們也終于知道恐龍的“屁眼”長啥樣了。以后不用“打碼”了。由于恐龍很可能像大多數(shù)鳥和爬行類動物一樣，不僅用泄殖腔排泄，也用泄殖腔交配，所以，這也是唯一一塊恐龍交配器官的化石。研究人員還在這只鸚鵡嘴龍泄殖腔上，發(fā)現(xiàn)兩個小凸起的殘余，推測可能是恐龍的腺體，用于在求偶時釋放氣味，以吸引異性?，F(xiàn)生鱷魚的泄殖腔就有這樣的結(jié)構(gòu)。另外，該泄殖腔外部被黑色素覆蓋，雖然無法判斷這頭鸚鵡嘴龍活著時它是什么顏色，但可能和狒狒的紅色屁股一樣，有明顯的視覺展示。同樣也是為了吸引異性。既然找到了恐龍的“屁眼”，那我們不如再往前一步，一俗到底：恐龍放屁嗎？像屁這種“虛無縹緲”的氣體，當(dāng)然是別想有化石了。但是根據(jù)現(xiàn)有的生物學(xué)和化石證據(jù)，還是可以揣摩一下這個問題。我們知道，屁是氮氫氧等無味氣體，和氨、硫化氫、吲哚、糞臭素等刺激性氣體（<1％）的混合。包括腸道細(xì)菌在體內(nèi)分解食物時產(chǎn)生的氣體，還有進食時吞進去的空氣。只要進食，并且食物在體內(nèi)經(jīng)過一定時間的消化，就會產(chǎn)生屁。通過對恐龍進食的研究，我們可以把恐龍分為不會放屁和可能會放屁兩種。和鳥類關(guān)系較近的近鳥類恐龍，就不會放屁。在現(xiàn)生動物中，鳥類是由近鳥類恐龍（鳥翼類、傷齒龍和馳龍類等）演化而來的。由于消化道比較短，食物在體內(nèi)停留時間有限，鳥類的腸道菌群沒時間產(chǎn)生氣體，因此絕大多數(shù)鳥類都不會放屁。也因此，這些和鳥類關(guān)系比較近、身體結(jié)構(gòu)和食性也相近的小型恐龍，很可能也不會放屁。一個是大型獸腳類恐龍。雖然它們和鳥類同屬于獸腳類，但因為進食量比較大，食物在體內(nèi)停留的時間也長，腸道菌群有足夠的時間分解食物產(chǎn)生氣體，而且屁的臭味主要來自分解蛋白質(zhì)時產(chǎn)生的硫化氫，因而這些兇猛的肉食類恐龍，不僅會放屁，還很臭。而那些長著長脖子的、體型巨大的蜥腳類恐龍，它們一天要進食十幾個小時，被稱為“植物收割機”，幾乎一刻不停地吃吃吃。由于它們的牙齒缺少咀嚼功能，為了能夠消化粗糙的植物，不得不在腸道里豢養(yǎng)大量的菌群，就像一個超級發(fā)酵池，不斷分解食物產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體，達(dá)到一定壓力之后，將會迎來爆發(fā)——噗！可以想象，這個屁是有多么驚天動地。至于本文的主角，鸚鵡嘴龍，作為小型植食性恐龍的代表，它們主要以鮮嫩的枝葉為主，并且腸道較短，所以即使會放屁，規(guī)模也會小得多。關(guān)于恐龍，我們還有很多未知，雖然它們曾經(jīng)統(tǒng)治大地，但已不可逆轉(zhuǎn)地消失在歷史長河。我們等著更多化石，來揭開前霸主的秘密。
1.Vinther, Jakob; Nicholls, Robert;Lautenschlager, Stephen; Pittman, Michael; Kaye, Thomas G.; Rayfield, Emily;Mayr, Gerard; Cuthill, Innes C. (2016). '3D Camouflage in an OrnithischianDinosaur' (PDF). Current Biology. 26 (18): 1–7.doi:10.1016/j.cub.2016.06.065.2. Vinther, Jakob; Nicholls, Robert；DianeA.Kelly（2021）：Acloacal opening in a non-avian dinosaur . Current Biology.31.3.我們終于知道了恐龍的屁眼是什么樣子.SME科技故事.2020-10-24.文章由“十點科學(xué)”（ID：Science_10）公眾號發(fā)布，轉(zhuǎn)載請注明出處。
|
