你有没有盯着博物馆里副栉龙那个向后延伸、像一根长号管子的头冠发过呆?它看起来实在太不“实用”,却又成为晚白垩世最成功的植食恐龙之一。最近,古生物学家在加拿大阿尔伯塔省南部发现了一块保存完好的头骨化石,很可能是这个明星族群最早的已知成员之一,为解开这个演化谜题提供了一个关键的起点。
故事要从化石猎人温迪·斯洛波达(Wendy Sloboda)的一次野外探查说起。在阿尔伯塔南部的米尔克里弗岭水库(Milk River Ridge Reservoir)附近,靠近一个名叫沃纳(Warner)的村庄,她注意到岩层里露出一块不寻常的骨头。这块头骨顶骨和脑颅随后被送到卡尔顿大学的古生物学家布拉德利·麦克菲特斯(Bradley McFeeters)及其同事手中。研究团队很快意识到,他们面对的是一个从未被描记过的恐龙新属种。
化石出自奥尔德曼组(Oldman Formation),这一地层在古生物圈里一直有些让人着急——它理论上应该埋藏着后来更繁盛鸭嘴龙类的直系祖先,但此前几乎没有产出过可鉴定到属种的成年赖氏龙亚科化石。而这次,一颗相对完整的成年个体头骨破土而出,立刻填补了一项长期空缺。研究人员在《加拿大地球科学杂志》(Canadian Journal of Earth Sciences)上写道:“Plesiolophus warnerensis 代表了该组地层第一件可鉴别的成年赖氏龙亚科化石。” 新恐龙的属名“Plesiolophus”可理解为“近冠龙”,种加词则指向发现地沃纳。
如果把时间拨回7700万年前的白垩纪坎帕期,今天的南阿尔伯塔属于一片叫作拉腊米迪亚的狭长陆地,被西部内陆海道与东部陆地隔开。这里正是赖氏龙亚科走向辐射的舞台。研究者指出,这类头顶中空冠饰的鸭嘴龙类,其演化源头很可能在亚洲。桑顿期(约8600万至8400万年前)亚洲就已出现赖氏龙亚科的早期分支。随后,更进阶的类型在坎帕期早中期(约8400万至7800万年前)出现在北美西部,并在坎帕期晚期(直到7200万年前)迎来了种类与数量的巅峰。这个时间线上的关键一环——从早期到巅峰的过渡阶段,恰好就藏在像奥尔德曼组这样的岩层里。而Plesiolophus warnerensis的现身,让古生物学家第一次真正看清这个“过渡阶段”的赖氏龙亚科长什么样。
当研究团队用49微米精度的CT扫描重建出头骨的内部结构后,他们看到了一个演化的“混搭”。这具头骨既保留了若干比后来亲戚更原始的祖征,比如某些骨片比例和接合方式,又已经带上了不容错认的副栉龙族烙印。副栉龙族正是赖氏龙亚科里最终诞生副栉龙属的那一支。新恐龙脑颅的半月形嵴突,以及前额骨与泪骨构成的特殊接触面,都指向它已经站到了副栉龙演化线的起跑点上。不过它还没有后来副栉龙那根标志性的后伸长管,冠饰规模明显更克制。
为了给新物种找定演化树上的位置,团队把Plesiolophus warnerensis的形态数据与另外87种恐龙进行了系统发育分析。多次运算得出一致结果:它属于北美副栉龙族演化支系的最早期成员之一。用研究者的话说,“Plesiolophus warnerensis 是根据独有的特征组合来辨别的,但自身并没有表现出强烈的自近裔特征”。翻译一下就是,它身上看不出某个特别“古怪”的独占衍生结构,这使得它反而多了一层身份悬念——目前还无法排除它是副栉龙直属祖先的可能性。
这个可能性之所以让人兴奋,与地层上下关系完美扣合。Plesiolophus warnerensis 埋藏在奥尔德曼组,而典型的副栉龙化石产自直接覆盖其上的恐龙公园组(Dinosaur Park Formation)。如果从老地层到新地层,恐龙体型与冠饰恰好呈现逐步放大、变形,那么这条连续演化序列就呼之欲出了。当然,研究者秉持一贯的审慎,没有直接宣称找到了直系祖先,而是强调“目前无法排除”。在见惯“研究实锤”式标题的今天,这个说法反而显得尤其干净。科学最动人的部分,有时就是保留一个尚待验证的可能。
论文里另一处耐人寻味的发现是,这枚成年头骨的一些形态,更接近后期副栉龙族的幼年个体。这恰恰切合了古生物学上一个著名的假说——异时发育(heterochrony)假说。该假说推测,副栉龙族夸张的头冠,可能通过改变发育节奏演化而来,比如把幼年阶段的某些生长特征延长到成年期。新化石的幼态外形为这一假说增添了地层早期阶段的实物证据。它不是直接证实,但像拼图一样,把原先缺失的那一块摁到了大致正确的位置。
其实,对任何追踪恐龙演化的人来说,奥尔德曼组的“寂静”一直是个不小的缺憾。赖氏龙亚科在恐龙公园组突然大放异彩,种类繁多,冠饰形态各异,但山脚下的祖先却几近默然。此次化石的出土,让早期副栉龙族的面貌从一片模糊中浮现出可辨认的轮廓。它看起来还不太像后来那个头戴号角的明星,但头骨的几何特征和接缝走向已经显露出家族属性,就像一封尚未写完的演化信件,签上了最早的落款。
当然,一块头骨还不足以拼出全貌。Plesiolophus warnerensis 的颅后骨架、牙齿微磨损、胃容物甚至皮肤印痕等,都还埋藏在某个未知角落。目前,我们也无法确定它的冠饰到底在活着时承担什么功能——是共鸣腔、视觉展示,还是兼而有之。能确定的是,它站在一个演化分支的关键节点上,而那个分支最终鼓捣出了恐龙世界里最标志性的装饰之一。
从化石猎人的偶然发现,到实验室里与87个物种逐一比对,这个故事没有“颠覆认知”,却充满了踏实的进展感。它提醒我们,演化树上的每一个分叉,都可能藏在地层深处某块不起眼的骨头里。下次你在博物馆隔着玻璃看副栉龙时,也许可以多看一眼那根头冠——它的第一段演化篇章,可能就写在加拿大南部的荒原下面,写在一块属于“近冠龙”的头顶骨上。
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