貴州發(fā)現(xiàn)距今約2.4億年的完整恐龍化石,有望為我們揭示更多恐龍時(shí)代的秘密。然而,在古生物復(fù)原的歷程中,也曾鬧過不少烏龍。這些誤解和錯(cuò)誤不僅有趣,也反映了科學(xué)探索的曲折與不易。讓我們一起來看看吧!
“各單位注意,各單位注意,前方高能準(zhǔn)備!”
看骨骼猜一猜這是什么動(dòng)物?
一號(hào)選手
看這猙獰的獠牙,
日本漫畫家村田雄介曾把它畫成這樣
↓↓
二號(hào)選手
看頭骨的形狀,
有人認(rèn)為這是個(gè)獨(dú)眼巨人
↓↓
三號(hào)選手
這個(gè)動(dòng)物曾被好事者組裝成“大海蛇”
↓↓
然而,這些猜測(cè),只能說是“大型翻車現(xiàn)場(chǎng)”。
。ㄏ胫浪鼈兪鞘裁磩(dòng)物嗎?我們文末揭曉哦~)
既然如此,我是不是可以懷疑……我們看過的古生物復(fù)原圖……會(huì)不會(huì)也有烏龍?
接下來,我們cos一把“名偵探”,看看栩栩如生的古生物到底是怎么來的呢?
復(fù)原古生物,先把POSE給擺好
殘缺不全的化石,
層層掩埋的現(xiàn)場(chǎng),
有時(shí)甚至只有足跡……
古生物學(xué)者卻要還原出
千萬(wàn)甚至上億年前的歷史。
在復(fù)原古生物時(shí),
能用的“道具”只有化石。
化石越完整,
它被復(fù)原后就更接近于原貌。
可是,
在長(zhǎng)期的地質(zhì)變遷中,
想要挖掘得到完整的生物化石太難了。
在通常情況下,能有30%的骸骨保留至今就已經(jīng)讓人很慶幸了。很多時(shí)候,我們得到的可能只有一小塊骨骼以及牙齒,甚至很多生物連一塊完整點(diǎn)的化石都沒有。
但科學(xué)家們?nèi)詫⑺鼈儚?fù)原了出來,把它們從冰冷的化石變成“有皮有肉”的生物。雖然翻過很多次車,比如丟失了鼻子和耳朵的猛犸象↓↓
脖子差點(diǎn)能打結(jié)的海爬蛇頸龍
↓↓
早期電影《原子怪獸》中的恐龍長(zhǎng)這樣
↓↓
這究竟是怎么做到的呢?
這就要提到古生物研究中一個(gè)重要定律——器官相關(guān)律,即生物體是一個(gè)統(tǒng)一的整體,各組成部分的結(jié)構(gòu)和機(jī)能是相互聯(lián)系和一致的,某一部分發(fā)生變化,其他部分也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。
換句話說,動(dòng)物體內(nèi)的一個(gè)器官適應(yīng)于某種機(jī)能,其他器官也必然相適應(yīng)。
這樣,科學(xué)家只要對(duì)一只爪、一片肩胛骨、一條腿骨、一個(gè)肋骨或其他任何部位的骨頭進(jìn)行考察,就可以判斷出它屬于哪類動(dòng)物的一部分,也可以據(jù)此推斷這一動(dòng)物其他部位的特征。
以我們最為熟悉的恐龍來說:恐龍化石被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候一般會(huì)比較散亂,滿地都是,科學(xué)家們必須得先把它們組裝起來。
首先要對(duì)每塊清理好的化石進(jìn)行描圖,描圖之后再把它們拼裝在一起,擺出一個(gè)符合其物種特點(diǎn)的姿勢(shì)。
比如這種
↓↓
中國(guó)科學(xué)技術(shù)館的恐龍標(biāo)本
的為阿納川街龍
在這一步中,如果化石保存比較完好,可以直接測(cè)量比例,建立該生物站立姿態(tài)的骨架草圖。
如果化石保存并不完整,或者缺乏足夠的顱后骨骼化石材料,就需要擴(kuò)大參考范圍,利用同屬內(nèi)的其它物種、親緣關(guān)系較近的物種或者形態(tài)最為接近的生物,以求最大限度還原骨架形態(tài)。
POSE擺好之后,
下一步就是為骨架增加肌肉
肌肉的復(fù)原主要依賴于現(xiàn)代動(dòng)物解剖學(xué)知識(shí),我們今天看到的古脊椎動(dòng)物的復(fù)原,其肌肉結(jié)構(gòu)大多數(shù)是參照現(xiàn)生動(dòng)物來的,比如重塑草食性恐龍時(shí)就會(huì)參考大象和犀牛。
事實(shí)上,古生物的肉體雖然早已消解,但也不是全無蹤跡。骨骼上的許多凹陷和凸出都是肌肉留下的痕跡。
在組裝好的骨架上把這些痕跡全找出來,然后一一對(duì)應(yīng),就可以推算出這具骨架的大致肌肉走向。
在復(fù)原劍齒虎的肌肉時(shí),考慮到它需要用頜骨、犬齒和前肢壓制大型獵物,所以它的咬肌以及頸部和四肢的肌肉必定很發(fā)達(dá),這些肌肉的分布也就會(huì)與相應(yīng)骨骼上的凹陷和凸出相匹配。
復(fù)原鯨魚時(shí)也會(huì)通過運(yùn)動(dòng)的需求來反推肌肉的樣子:
為了支撐鯨魚頭部的上下活動(dòng),它必須要有一組強(qiáng)大的肌肉,來從頭骨枕部連接到它的到脊椎上。而這塊肌肉大概就長(zhǎng)這樣
↓↓
海豚的后頸肉
圖片來源:《鯨和海豚》書籍
那么,古生物到底是什么色的呢?
即使我們知道了所有遠(yuǎn)古生物的體態(tài)形狀,它們的顏色也是個(gè)謎。
不過,科學(xué)家總能找到一些蛛絲馬跡,他們利用動(dòng)物體表極薄的蠟層、溝、縫以及黑色素體等結(jié)構(gòu),與現(xiàn)生動(dòng)物做對(duì)比,重建或推測(cè)古代動(dòng)物的顏色。
比如:通過蛇化石中的磷酸鈣中保存的真皮色素細(xì)胞(黃色素團(tuán)、虹膜色素團(tuán)和黑色素團(tuán))與現(xiàn)存爬行動(dòng)物色素細(xì)胞的數(shù)量和位置比較,得到其真正的顏色。
↑↑
中新世彩頜蛇化石
↑↑
復(fù)原的彩頜蛇體色
那么,為什么我們看到的大多是深色皮膚?
這是由于黑色素細(xì)胞相比于其他色素細(xì)胞更加穩(wěn)定,這導(dǎo)致了科學(xué)家們經(jīng)常把已經(jīng)滅絕的動(dòng)物涂成黑棕色。甚至,有時(shí)候化石里明明沒有保留黑色素細(xì)胞,大家也習(xí)慣性地 黑棕色。
事實(shí)上,哺乳動(dòng)物的骨骼、牙齒、蹄、角都能提供它不同方面的信息,包括食性、體型形態(tài)、棲息環(huán)境等。研究者也能從完整的化石保存、古老的洞穴巖畫、生存環(huán)境、個(gè)體發(fā)育過程等情況判斷生物的體色。
我國(guó)東北平原的猛犸象——披毛犀動(dòng)物群成員化石
當(dāng)然,隨著科學(xué)的進(jìn)步,以及一些關(guān)鍵化石被發(fā)掘,之前的復(fù)原圖很大可能被推翻。
比如,百年前的學(xué)者不會(huì)想到現(xiàn)在為恐龍披上了羽毛。
↓↓
二號(hào)選手不是“獨(dú)眼巨人”而是長(zhǎng)鼻子大象
↓↓
三號(hào)選手是鯨類的祖先“龍王鯨”
↓↓
投稿郵箱:chuanbeiol@163.com 詳情請(qǐng)?jiān)L問川北在線:http://m.sanmuled.cn/