所有的科學(xué)研究都是建立在前人的研究之上，但研究人員必須重新審視被普遍認(rèn)可的觀點(diǎn)，確保這些觀點(diǎn)經(jīng)得起最新分析方法的考驗(yàn)。
那些已滅絕的動(dòng)物吃什么？這是人們——尤其是孩子們最先問的問題之一。
你可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，古生物學(xué)家有時(shí)都難以解答。他們從存活的親緣動(dòng)物身上尋找線索，但像翼龍這種早已滅絕又沒有親緣動(dòng)物存活的物種，想知道它吃什么就更難了。你能拿什么來和它們進(jìn)行合理的比較？即使你就它們的食物提出了猜測，又怎么驗(yàn)證呢？侏羅紀(jì)時(shí)代的長爪雙型齒翼龍?jiān)徽J(rèn)為外形和海鸚相似。研究人員現(xiàn)在知道，它的飛行能力不佳，更可能在地面覓食。
翼龍是會(huì)飛的爬行動(dòng)物，包括著名的無齒翼龍和翼手龍，現(xiàn)在它們都已經(jīng)滅絕。它們不是恐龍，而是和恐龍同時(shí)存在于中生代的另一個(gè)爬行動(dòng)物分支。它們是真正進(jìn)化出飛翔能力的第一群脊椎動(dòng)物，打敗鳥翼類恐龍成為空中霸主，統(tǒng)治天空至少有6000萬年之久。它們形態(tài)各異，大小不一，有的嬌小可愛，如同貓咪，有的塊頭很大，直起身能和長頸鹿臉對臉平視——如果白堊紀(jì)有長頸鹿的話。在長達(dá)1.4億年的存活期里，翼龍是中生代很多生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。然而，對于它們吃什么的問題，我們幾乎沒有找到任何決定性的線索。
哈特茲哥翼龍和阿氏翼龍是體型最大的兩種翼龍，圖為它們與人類和長頸鹿的大小比例
“下頜和牙齒呈現(xiàn)出多種多樣的形態(tài)和大小，這說明翼龍的食物非常廣泛，”萊斯特大學(xué)古生物學(xué)高級講師、翼龍研究專家大衛(wèi)·安文（David Unwin）說，“問題在于，到目前為止，我們難以確切地知道具體每種翼龍吃的是什么。對于翼龍目的食物，學(xué)界各執(zhí)己見，只有一兩個(gè)品種例外?！?/p>
為了解答這個(gè)問題，萊斯特大學(xué)博士生喬丹·貝斯威克（Jordan Bestwick）決定對科學(xué)文獻(xiàn)進(jìn)行一番研究，其成果已于近日發(fā)表。貝斯威克將不同品種的翼龍吃些什么食物的各種結(jié)論匯編在一起：“我特別注意那些關(guān)于翼龍食物的陳述是否有證據(jù)支持，如果有，又是哪類證據(jù)?！?
關(guān)于已滅絕動(dòng)物的食物，主要證據(jù)來自于骨骼的定性分析，也就是比較解剖學(xué)，或者分析胃部、喉嚨內(nèi)的殘余食物化石。雖然比較解剖學(xué)在幾百年時(shí)間里一直是古生物學(xué)的支柱，但在理想情況下，現(xiàn)代研究人員力求用定量方法來支持其觀點(diǎn)。
例如，他們運(yùn)用工程原理來測試骨骼結(jié)構(gòu)的特性，或者利用航空數(shù)學(xué)和建模來測試飛翔能力。這些數(shù)據(jù)可以告訴我們，已滅絕動(dòng)物的身體具有什么能力，以支持或者質(zhì)疑關(guān)于食物的假設(shè)。分析化石中的同位素也能提供有關(guān)動(dòng)物吃何種食物的嚴(yán)格數(shù)據(jù)，因?yàn)楣趋罃y帶了食物的化學(xué)物質(zhì)標(biāo)簽。
長吻鱷是常常拿來跟翼龍進(jìn)行比較的動(dòng)物之一
貝斯威克仔細(xì)梳理了124項(xiàng)已發(fā)表的翼龍研究文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在關(guān)于翼龍食物偏好的推論中，87%只是基于定性分析，超過半數(shù)僅僅通過比較解剖學(xué)得出?！拔覜]想到有這么多的推論是基于不可驗(yàn)證的想法，”貝斯威克說。這突顯了對翼龍生態(tài)學(xué)進(jìn)行更嚴(yán)格分析的必要性。
通過比較方法得出不可靠結(jié)論的一個(gè)例子發(fā)生在雙型齒翼龍身上。下圖中這只來自于英國侏羅紀(jì)時(shí)期的翼龍，擁有1.5米的翼展和與眾不同的頭骨。在20世紀(jì)初，研究人員聲稱，它的頭骨類似于大西洋海鸚的頭骨。因此，“雙型齒翼龍被推斷為一種食魚動(dòng)物，”貝斯威克說。但這種相似性只是表面上的：當(dāng)把雙型齒翼龍的頭骨和海鸚的角質(zhì)喙進(jìn)行比較時(shí)，可以看出后者不僅結(jié)構(gòu)不同，而且生物材質(zhì)也不同?！暗捎跓o法進(jìn)行可靠的驗(yàn)證，這種觀點(diǎn)在20世紀(jì)余下的時(shí)間里被普遍認(rèn)可，”貝斯威克說。
圖為侏羅紀(jì)時(shí)期的雙型齒翼龍。這種翼龍常常被錯(cuò)誤地拿來跟海鸚進(jìn)行比較。該化石存放于倫敦自然歷史博物館
幸好，現(xiàn)在古生物學(xué)家運(yùn)用新的方法，重新審視這些經(jīng)典觀點(diǎn)，改變了人們對雙型齒翼龍的認(rèn)知。“在過去幾年里，飛行模型已經(jīng)證明，雙型齒翼龍的飛行能力不佳，”貝斯威克說，“它更可能是在地面上搜尋陸地食物?！?/p>
所以，根本沒有侏羅紀(jì)海鸚，或者更準(zhǔn)確地說，就算有，雙型齒翼龍也和海鸚無關(guān)。安文對研究結(jié)果進(jìn)一步闡述說：“這告訴我們，目前的大多數(shù)觀點(diǎn)都缺乏可靠證據(jù)，大部分是基于幾十年甚至幾百年前的定性推斷。一旦被寫入文獻(xiàn)，這些觀點(diǎn)往往會(huì)被一代又一代的研究人員采納，且很難被推翻，不是因?yàn)樽C據(jù)確鑿，而是因?yàn)椤巳硕贾朗沁@樣’。”
一些翼龍擁有與眾不同的牙齒，這可能有助于了解它們吃什么食物
此類問題不只影響到研究翼龍的古生物學(xué)家。所有的科學(xué)研究都是建立在前人的研究之上，但研究人員必須重新審視被普遍認(rèn)可的觀點(diǎn)，確保這些觀點(diǎn)經(jīng)得起最新分析方法的考驗(yàn)。例如，微CT掃描的廣泛應(yīng)用催生了對舊化石材料的多項(xiàng)新研究。如今的計(jì)算能力已經(jīng)能夠創(chuàng)建基于數(shù)學(xué)和測試推理的模型，這使古生物學(xué)從一種翻抽屜文件的愛好，變成了一個(gè)縝密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)代學(xué)科。不幸的是，那些新的認(rèn)知常常需要時(shí)間才能深入人心。
既然已經(jīng)意識到了翼龍研究中的這種問題，那么如何解決呢？
“我將繼續(xù)我的研究，對翼龍牙齒的微觀磨損進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)定量分析，”貝斯威克說。微觀磨損分析涉及到檢查牙齒表面的微觀劃痕和凹陷。這些劃痕和凹陷是在吃東西的過程中形成的，可以被量化，用于分析動(dòng)物所吃的食物種類。該方法已經(jīng)被用來研究哺乳動(dòng)物的牙齒化石，以便評估食物偏好。“這種方法以前從未被用來研究翼龍或者爬行動(dòng)物吃什么，”他說，“希望該方法在翼龍的食物方面能有新發(fā)現(xiàn)?！?/p>
翻譯：于波
校對：李莉
編輯：漫倩
來源：The Guardian
聯(lián)系客服
