研究鸭嘴龙的头嵴-恐龙探秘

时间:2023-12-04 18:59:03

研究鸭嘴龙的头嵴

CT扫描应用的一个范例是针对一些鸭嘴龙类鸟脚次亚目恐龙一系列变化幅度极大的头嵴进行的研究。这些恐龙在晚白垩世时期非常丰富,具有非常相似的身体形态;它们真正的不同之处只是在于头部嵴突的形状,但这种差异的原因长期以来一直是个难解之谜。1914年,当第一个具有“冠饰”的恐龙被记叙下来的时候,人们认为这可能仅仅是有趣的装饰特征。然而1920年人们发现,这些“冠饰”或头嵴是由纤细的骨质外层组成,里面包裹着相当复杂的管状腔室。

研究鸭嘴龙的头嵴-恐龙探秘

自20世纪20年代以来,解释这些头嵴用途的理论层出不穷。最早的观点主张,头嵴为从肩部延伸到颈部的韧带提供了一个附着区域,以支撑又大又重的头部。从那以后,各种观点不断出现:它们是用来作为武器的;它们支持着高度发育的嗅觉器官;它们是性特征(雄性具有头嵴而雌性没有);此外还有最具远见的观点,即这些腔室可能用作共鸣器官,就像现代鸟类那样。在20世纪40年代,人们偏爱水生的理论:即它们形成了气闸,当这些恐龙在水下吃水草时,可以防止水流进肺部。

大多数更加古怪的观点已被摒弃,或是因为有悖于自然法则,或是与已知的解剖学知识不相符。从中脱颖而出的理论是,头嵴可能起到若干相互关联的、社会/性方面的作用。它们大概为特定的种提供了可见的社会识别系统;另外,一些复杂精美的头嵴无疑是为了性炫耀的目的。还有少量鸭嘴龙的头嵴足够强壮,可以用于侧面攻击或以角相顶的活动,作为交配前仪式的一部分或雄性之间的竞争方式。最后,人们认为与头嵴或面部结构相关联的腔室或管状区域起到了共鸣装置的作用。而且,这种仍属推测的发声能力(可见于现今的鸟类和鳄类)可以与这些恐龙的社会行为联系起来。

与共鸣器官理论相关联的最大问题之一是直接获取能够重建空气在头嵴中流动的详细情况的头骨材料,而不必破坏细心发掘的珍贵标本。CT技术使得这样的内部探查成为可能。例如,新墨西哥州的晚白垩世沉积物中发现了一些头嵴非常独特的鸭嘴龙类小号手拟棘龙的新材料。头骨相当完整,保存很好,包括一个长而弯曲的头嵴。人们对头嵴进行了纵向CT扫描,然后将扫描图片进行数字化处理,从而得到了头嵴的内部空间而不是头嵴本身的图像。最终呈现的空腔内部图像显示它的复杂程度非常高。数个平行的狭窄管道紧紧缠绕在头嵴内部,产生的效果相当于一串长号!现在研究者们几乎毫不怀疑,像拟棘龙这样的动物头嵴上的空腔是它们发声系统的一部分,可以起到共鸣装置的作用。