
夜幕的遮蔽 图片来源:pixabay
在现代,仓鸮、老鼠、豹子以及许多其他生物在夜间捕猎、生活都依赖于他们敏锐的听觉。这些夜间专家会避免白天可能出现的竞争,而在夜幕的遮蔽下凭借夜视能力和敏锐的听觉追捕猎物。
但1亿年前是否就存在夜间活动的生物呢?在一个没有猫头鹰、没有豹子的世界,恐龙是否也有着夜生活呢?如果是,那么它们在黑夜之中是使用什么样的感官来寻找食物并躲避捕食者的呢?为了更好地了解鸟类祖先恐龙的感官,考古学家以及古生物学家组成研究小组,收集了各类研究论文以及博物馆记录,最终成功找到了那些还保留着精密眼睛和耳朵结构的恐龙化石。
在2021年5月6日发表在《科学》杂志上的一篇论文中,研究小组通过对恐龙头骨化石进行扫描发现了至今为止证明夜间活动恐龙存在的最有力证据。研究结果显示,两个恐龙物种——灵巧简手龙(Haplocheirus sollers)以及沙漠鸟面龙(Shuvuuia deserti)很可能具有卓越的夜间视力。结果还表明,沙漠鸟面龙还有着类似于现代猫头鹰一样令人惊叹的敏锐听力。这是首次研究人员在同一块化石中同时发现了这两种特质,意味着这种生活在古代蒙古沙漠中的小型恐龙很有可能是专门以昆虫和小型哺乳动物为食的夜间捕食者。
寻找兽脚亚目恐龙化石
此前,Lars Schmitz通过研究恐龙眼骨化石发现一些小型食肉恐龙可能在夜间捕食,这些潜在的夜间捕食者大多是兽脚亚目恐龙,兽脚亚目是指包括霸王龙和现代鸟类在内的三趾恐龙。但目前为止,仅有12个兽脚亚目恐龙化石具有能让考古学家了解恐龙夜间视力的眼部结构。

霸王龙 图片来源:pixabay
研究小组确定了另外4个能够提供视力线索的兽脚亚目恐龙化石,但即使是这样,总数也不过是16个。之后研究人员开始寻找那些保留了内耳结构的化石,并成功找到了第17个物种。令人兴奋的是,研究人员能从其中4个物种化石上同时获得眼睛和耳朵的测量数据。
为夜视而生的眼骨
巩膜小骨是薄薄的矩形骨片,构成了蜥蜴、鸟类以及它们祖先恐龙瞳孔周围的环状结构。巩膜环能够确定动物瞳孔可能的最大尺寸,并以此推断动物的夜间视力有多好。恐龙的瞳孔相比于眼睛越大,恐龙在夜间的视力就越好。

恐龙的瞳孔与眼睛大小比例 图片来源:pixabay
由于在6000万年前这些动物死亡的时候,巩膜小骨就分解了,研究小组只能扫描化石并数据重建眼部结构。在研究的所有兽脚亚目恐龙化石之中,灵巧简手龙和沙漠鸟面龙有着相对于眼球来说最大的瞳孔。
沙漠鸟面龙的瞳孔占到了整个眼睛的一半,十分类似于现代的壁虎、欧夜鹰这样的“夜视专家”。研究人员之后将化石和有着已知白天夜晚活动模式的55种壁虎现存物种以及367种鸟类进行了比较。根据研究小组进行的数据分析,灵巧简手龙以及沙漠鸟面龙十有八九是夜间动物。
但研究小组研究的兽脚亚目恐龙不仅局限于这两种恐龙。分析还发现了其他几种可能的夜间活动专家,像是并合裸龙(Megapnosaurus kayentakatae)、白日活动专家乌哈阿玛斯龙(Almas ukhaa),甚至像蒙古伶盗龙(Velociraptor mongoliensis)这样更适应中等光强的物种,也有可能是在清晨或黄昏进行捕食。
恐龙令人惊叹的耳朵
对现在的夜间动物而言,听力和视力同等重要。为了研究已灭绝恐龙的听力机制,研究人员扫描了17个兽脚亚目恐龙的头骨化石来研究它们的内耳结构,并将扫描结果和现代动物的耳朵结构进行比较。
所有脊椎动物在内耳深处都有一个叫耳蜗的管状通道。有关现存哺乳动物和鸟类的研究显示,该通道越长,动物能听到的声音频率范围就越广,捕捉到极其微弱声音的能力就越强。
扫描结果显示,沙漠鸟面龙的内耳通道相比于他的身体来说是非常长的,这和仓鸮的内耳通道类似,而且相比于分析的其他88种现存鸟类物种,它的内耳通道从比例上看也是要长得多的。研究小组的测量结果显示,肉食性恐龙的听力普遍要比草食性恐龙强。包括蒙古伶盗龙在内的其他几种肉食性恐龙也有着相对较长的内耳,但都比不上沙漠鸟面龙。
夜间恐龙的生活
通过研究恐龙的感官能力,考古学家们不仅能够了解到什么样的生物在夜间活动,还能够推测恐龙是如何生活并共享资源的。
沙漠鸟面龙有着十分敏锐的夜间视力和听力,而这种小型恐龙很有可能借助这种令人惊叹的感官在夜晚进行捕食。它有可能在看到猎物之前就听到并追踪猎物的运动,然后用它短小的单爪前臂将猎物从土地之中挖出来。在几百万年前类似于沙漠的干燥栖息地之中,在温度较低的夜晚活动也许就是一项进化优势。
但根据研究人员的分析,沙漠鸟面龙并不是唯一在夜间活动的恐龙。其他像是蒙古伶盗龙以及草食性的原角龙(Protoceratops mongoliensis)这样的恐龙,也同样生活在同一片栖息地,并有着同等水平的夜视能力。
考古学家目前尚不清楚在古代蒙古沙漠之中和沙漠鸟面龙一样有着这样极端的夜间生活方式的恐龙究竟有哪一些,因为他们很难找到具有完整相关骨头的化石进行恐龙感官的研究。但是这种与现代类似的专业夜间捕食者的存在,显示了那时的某些恐龙也可能会在夜晚活动,以躲避白天有可能面临的危险和竞争。
撰文:Lars Schmitz,Jonah Choiniere,Roger Benson
翻译:先雨
审校:殷姝雅
引进来源:theconversation

本文来自:中国数字科技馆
特别声明:本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或其它相关事宜,请与我们接洽。
[责任编辑:环球科学]