书城科普读物科学伴你行-恐龙探奇
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第8章 恐龙家族(1)

恐龙的种类

恐龙在中生代是一个庞大的家族,在当时的动物世界居统治地位。在时间上,恐龙生存了1.5亿年之久;在分布上,足迹遍及地球的七大洲。但是,大多数恐龙是在美国、蒙古、中国、加拿大、英格兰和阿根廷发现的。

在美国恐龙发现有64属,居世界之冠。蒙古发现40属,中国发现36属,加拿大发现31属,英国发现26属,阿根廷发现23属(彼此相似的动物,在生物分类学上同划归一个“属”,如猫、虎、狮、豹等均归猫属,但它们各自属于不同的种)。

大多数恐龙属只有1个种,少数恐龙属有2个或3个种。据统计,目前发现的恐龙属有286个,种有336个。

我们相信这不是地球上曾生活过的恐龙的实际属种数量,还有大量恐龙遗骨深埋地下,尚未发现。也有不少恐龙可能白白在世上走了一趟,死后什么遗物也没留下。

美国宾夕法尼亚大学的多德森教授,对如何估计在地球上生存过的恐龙的属数进行了多年的研究。他估计,地球上曾有900~1200属的恐龙生存过。但其中仅有一部分为人们发现。而在发现后又被认真发掘和研究过的则寥寥无几。

按多德森的看法,我们已经发现的恐龙属数,大约为实际数量的1/3~1/4。这表明,摆在恐龙专家面前的任务还相当艰巨,恐龙的发现和研究工作任重而道远。随着恐龙研究工作的深入,新的恐龙属种将会不断地被发现。

那许许多多现在榜上无名的恐龙们,只要遗骨尚存,它们就不会被埋没,总有扬名天下的出头之日。

恐龙的分类

恐龙家族成员庞杂,长相奇特,它们之间的形态差别很大。再说人们对恐龙的起源及恐龙间的亲缘关系还没搞清楚,因此对它们进行科学的分类,确是一个难题。

长期以来,恐龙被分成两大类:蜥臀类和鸟臀类。这是依它们的骨盆(又称腰带)构造的不同进行的分类。蜥臀类的骨盆像蜥蜴的骨盆;鸟臀类的骨盆像鸟的骨盆。

蜥臀类包括兽脚类和蜥脚类。兽脚类包括所有吃肉的恐龙,如霸王龙、跃龙、永川龙及许多小型的虚骨龙类;蜥脚类包括所有身躯庞大,脑袋很小,长颈长尾的恐龙,它们四足行走,全是吃植物的,著名的有雷龙、梁龙、马门溪龙等。

鸟臀类全部是吃植物的恐龙,有四足行走的,也有两足行走的,可分为鸟脚类、剑龙类、甲龙类和角龙类四类。鸟臀类恐龙中著名的成员有禽龙、鸭嘴龙、沱江龙、华阳龙、甲龙、三角龙等。

按骨盆的构造对恐龙进行分类的方法比较方便,而且已习惯。但这种分类方法也有缺点:近年来科学家发现,有的恐龙的骨盆构造既不完全像蜥蜴,也不完全像鸟。这就让古生物学家为难了。

蜥臀目和乌臀目分别起源于槽齿类。

蜥臀目分为3个亚目:

兽脚亚目:为肉食性恐龙。两足行走,趾端具锐爪,口中具利齿,前后缘有锯齿。霸王龙为著名的代表,我国的永川龙亦属兽脚类。它们生活于晚三叠纪至白垩纪。

古脚亚目:曾被称为原蜥脚类或板龙类。三叠纪晚期的小型至中型恐龙,身体较粗壮,半四足行走,如著名的禄丰龙。

蜥脚亚目:为巨型四足行走的素食恐龙。头小,颈长,尾长,牙齿呈小匙状。生活时可置身水中,以避敌害。主要生活在侏罗纪及白垩纪。如马门溪龙,颈长(颈椎19个)约等于身体的一半。背椎12、荐椎4、尾椎35个以上,数目少于其他种类。颈椎长,微弱后凹型,腰椎后四明显,前16个尾椎为前凹型、后为双平型。前四个背椎神经棘分叉,从第五个开始简单,末端粗壮。荐椎4个,前3个愈合,第四荐椎和前部尾椎的神经棘勺状(前面突出,后面有凹面)。尾椎脉棘从第九个开始前后分叉。肠骨粗壮,耻骨突位于肠骨中央,坐骨纤细,胫腓骨扁平,胫骨近端发育,两者几乎等长。距骨较发育,胫腓关节面深凹,故中央突起高,骨较短小,第一趾特别发达。产于四川、甘肃的晚侏罗纪地层。

鸟臀目包括多种不同类型的恐龙,其间的系统关系并不十分清楚。目前分为5个亚目。

鸟脚亚目:是鸟臀目中,甚至是恐龙类中化石最多的一个类群。两足或四足行走,比较不特化。嘴部一般扁平,脸部长,下颌骨前方有单独的前齿骨。牙限于颊部,紧密排列,有一至数排替换齿。股骨长于肱骨。第五趾退化。耻骨的前、后均发育。见于晚三叠纪至白垩纪,以白垩纪最繁盛,是素食性恐龙。如头部无顶饰的(平头类)山东龙和具顶饰的栉龙类青岛龙。山东龙头骨长,后部宽而高,顶面较平,自上颞颥孔后部向前至额骨部向下凹人。齿骨齿列长,有60~63个齿沟,颊前部无牙部分较长。荐部脊椎10个,其腹侧有较深的直沟。坐骨直长,末端有极微弱扩展的小尖顶。个体巨大,全长约14米多,高约8米。产于山东诸城的晚白垩纪地层。青岛龙头骨鼻部有向上伸长的长棘,其末端加宽,稍分开。头后部有横棱,上颞孔左右宽。前上颌骨微向上翘起。牙齿数目较少,上颌有齿沟28列,齿骨上有齿沟34~38个。前齿骨宽。荐椎8个,腹侧有显著的中棱,后部有沟,尾椎较大。前肢小,后肢大。肩胛骨大,末端宽,肱骨长于桡骨。肠骨上部较隆起,坐骨末端呈足状扩大。股骨粗大,略短于胫骨,远端有穿孔。产于山东莱阳的晚白垩世。对于栉龙类多样化顶饰的功能,至今尚无较好的解释。

剑龙亚目:四足行走,背部具直立的骨板或骨棒,尾部后端具骨质刺棒两对。头小而低平,脑很小,上颞孔小,侧颞孔大。牙小而扁,前上颌骨无齿。后肢长,前肢短。背神经棘及神经弓向后逐渐加高。肠骨背缘与荐椎愈合加宽,呈屋檐状盖在髋臼部上面,肠骨后突不发育,但前突很长。其荐部神经节巨大,指挥身体后部运动,尤其是尾及后肢。如沱江龙,背部前部具背板,后部具扁锥状骨棒。剑龙类可能是素食者。出现于侏罗纪,可延续到白垩纪初期,是恐龙中最先绝灭的类群。

甲龙亚目:体低矮粗壮,行动笨拙。身披厚重骨甲,上颞孔封闭,侧颞孔仅余一小裂隙。牙微弱。四肢较短,后肢稍长于前肢(肱骨为股骨长的3/4)。甲龙主要发现于白垩纪。

角龙亚目:头骨后部扩大,形成颈盾,由顶骨和鳞状骨构成,并分叉而构成角状突起。头骨上常有鼻骨和眶后骨扩大而形成的角,见于白垩纪晚期。如鹦鹉嘴龙,头骨短宽而高,吻部弯曲,似鹦鹉的喙。外鼻孔小,位于头骨背部,眶前孔仅剩一个凹陷。颧骨高而向外侧突出,下颞孔宽,牙齿单列,牙冠低,三叶状,每侧有7~9枚。颈短,前肢略长于后肢。肠骨细长,耻骨前突短而纤细。坐骨稍弯曲,远端板状,具不发育的闭孔突。分布于我国及蒙古晚白垩纪。

肿头龙亚目:头骨肿厚,颞孔封闭;骨盆中耻骨被坐骨排挤,不参与组成髋臼。如脊顶龙。恐龙类的两个目均出现于三叠纪晚期。北美的腔骨龙属可以作为蜥臀类的代表,其体长约250厘米,身体轻巧,骨头是空心的,活的动物体重可能不超过20千克;两足行走,后腿十分强壮,形似鸟腿,宜于行走;前肢短,具有灵活的适于攀缘和掠取食物的“手”。身体以臀部为支点保持平衡,尾细长。颈部相当长,前端为结构精巧的头骨。头骨狭长,有巨大的颞孔和前眼窝。牙齿尖利,深埋在齿槽内,侧扁并带有锯齿,显示了其高度的食肉性,腔骨龙大概以小型或中等大小的爬行类为食物。

骨盆是区别恐龙类系统关系的关键,而腔骨龙的骨盆正是蜥臀型的早期代表。这种恐龙的肠骨向前和向后扩大,并有包好几个脊椎骨的长的荐部接合。耻骨从肠骨两侧向前向下延长,坐骨则向后向下伸展。这两块骨头都较长,而尤其以耻骨为甚,它们和肠骨的接合,中间还通过一种骨质的突起,而不是直接联结的。因此,容纳球状的股骨头的臼窝或关节窝是开孔或穿透式的,而在原始的槽齿类中则是封闭的。

腔骨龙可能代表兽脚类恐龙的基本适应型式,习惯于在干燥的高地上生活。对这种地区的生活条件来说,快跑和动作敏捷在捕食和逃避敌害方面都是头等重要的。

原蜥脚类是相当特化了的蜥臀类,强烈地显示出接近于侏罗纪的巨大的蜥脚类的倾向。板龙这一属尤为典型。这种恐龙体长约6米,已经发展成为大型的爬行类,已失掉了较为原始的兽脚类所具有的许多精巧的性质,骨头已不再像较小的恐龙类那样中空。肢体壮大,后脚宽大,不像腔骨龙那种鸟脚状的形状。前肢也次生性的变大。除了两足行走,板龙类也有可能四足行走。相对地说头骨较小和轻巧,牙齿扁而钝,不是尖利的食肉齿型。板龙显然是一种食植物的恐龙,这类恐龙在三叠纪晚期的分布很广。

三叠纪的鸟臀类的化石被发现的不多。南非晚三叠纪的沉积岩层中发现了一些鸟臀类恐龙,畸齿龙。这是一种很小的用两足行走的恐龙,头骨长约10厘米,有一个被压低了的颌关节,在下颌的前方有一个分离开的,无牙齿的前齿骨(这是鸟臀类恐龙的最显著的特征之一),上、下颌的边缘均有小的、较特化的牙齿,适合于切割和断裂植物性的食物;下颌的前方,有一个大的“犬齿”。头后骨骼及其他的特征也都是典型鸟臀化的,骨盆是典型的鸟臀式的,其耻骨与坐骨相平行并相联结。

原龙

原龙类可能是杯龙类中早期发展出的一支,开始于二叠纪,并延续到三叠纪。二叠纪的原龙类为小型的蜥蜴状的爬行动物,可能在当时的矮树丛中生活。捕食小爬行类和昆虫。骨盆成片状结构。调孔型的头骨两侧,各有一个典型的上颞孔,孔的下方为很高的鳞骨。

原龙类到三叠纪时,分向几个不同适应方向辐射。例如三叠纪晚期北美洲的三棱龙,其头骨很高,颌骨上有横向加宽了的牙齿,成凿子状的刃片,这种片状的牙齿可能是作切割枝叶用的。

三叠纪原龙类的这些多方向的特征,说明这类动物和正在发展中的双孔类之间有过尖锐竞争。原龙类最后打了败仗,它们在三叠纪结束时趋于绝灭,而双孔类(特别是初龙类)则达到了爬行类动物进化的更高峰。

禄丰龙

这是一种原蜥脚类恐龙,它以发现的地点而得名。禄丰是中国云南省的一个县。1938年,当几位古生物学家来到这个县的沙湾附近考察时,在这里的三叠纪晚期“红层”中找到了著名的禄丰龙化石。从此,禄丰这块地方也伴随着禄丰龙的发现而闻名世界。

禄丰龙是一种中等大小的恐龙,它的个子不算很高,即使是直立地站起来,也只不过2米高;身体的长度,从头到尾巴尖为6米。它的脖子虽然很长,但是脖子上脊椎骨的构造简单,表明脖子并不灵活。头小而呈三角形,还没有脖子粗大。嘴里的牙齿参差不齐,尖而扁平,齿缘有起伏的“锯齿”形微波,这样的牙齿便于吞食植物。

禄丰龙的后肢粗壮有力,但前肢很短小,大约只有后肢的1/3。它的脚有五趾,趾端还有粗大的爪。因此,我们可以想象,禄丰龙主要是用两条后腿行走的动物,而且行动比较敏捷。它们活着的时候,漫步在湖泊和沼泽岸边,吞食植物的嫩枝叶,如果遇到肉食恐龙前来侵害,便迅速逃跑。不过禄丰龙也不是任敌欺侮的“弱者”,它也可挥动粗大的尾巴,把张牙舞爪的“进攻”者打昏,或者置于死地。

在觅食或休息时,禄丰龙也可能会使前肢着地,弓背而行。正是由于这种行动方式,促使它进一步适应环境,向着四足行走的巨大蜥脚类恐龙演变了。

就目前世界已发现的许许多多恐龙化石来看,绝大多数都是保存在侏罗纪和白垩纪的地层中;而禄丰龙却保存在三叠纪晚期地层中,它与欧洲和南非的板龙一样,是一种出现得比较早、较为原始的恐龙。目前我国发现的禄丰龙化石多达数十个,其中有一条名叫“许氏禄丰龙”的骨架非常完整,从头到尾巴尖上的骨头几乎没有缺少。像这样完整的化石,世界上发现的也不多,尤其是在恐龙还未兴盛的三叠纪,有这样完整的化石就显得更宝贵了。

马门溪龙

马门溪是中国四川省宜宾地区的一个地名。1952年,那个地方正在修筑公路,工人们开凿岩石时,在那里发现了许多像骨头样子的“石头”,后来经过著名古生物学家杨钟健教授仔细研究,认为这是一种过去世界上还没有发现过的新的恐龙化石,于是他就给这种恐龙取了个名字,叫做马门溪龙。又因为是在新中国成立后建设过程中开山筑路时发现的,按照双名法规定,又以“建设”给它取了个种名,所以叫建设马门溪龙。

1957年,四川省石油勘探队在四川合川县太和镇附近的古楼山上再次发现一条巨大的马门溪龙化石,由四川省博物馆进行挖掘,仅化石就装了40多箱。然后,经过杨钟健教授等人研究,命名为合川马门溪龙,标本存放在成都地质学院陈列馆中。

合川马门溪龙保存得比建设马门溪龙好多了,它的脊柱相当完整,有19个颈椎、12个背椎、4个荐椎和35个尾椎骨,后肢和腰部的骨头(腰带)也保存较好。虽然还缺少前肢和头骨,但用我国甘肃永登县海石湾的同种标本对其他有关材料补充和复原后,一副完整的骨架就齐全了。合川马门溪龙的身体长22米,高3.5米,头颈抬起来可达11米高,估计活着时体重有三四十吨,仿佛是一座大吊车。如此巨大,较为完整的化石,在我国尚属首次发现,它目前不仅是亚洲最大的恐龙,而且也是世界上最大的恐龙之一。现在,这具引人注目的恐龙骨架已被翻制成模型,陈列在我国几个大的自然博物馆中,甚至屡次送往国外巡回展出,深受中外观众的欢迎。凡是前往参观的人,无不昂首仰望,惊叹不已。

合川马门溪龙的躯体十分笨重,但头却很小,脑子不过几斤重,头长不过半米。这么一点小脑子要指挥全身活动,的确令人费解。后来经过研究才知道,在合川马门溪龙骨盆的脊椎骨上,还有一个比脑子大的神经球,也可称“后脑”,起着中继站的作用,它与小小的脑子联合起来支配全身运动。

由于神经中枢分散在两处,所以合川马门溪龙不是敏捷、机灵的动物,而是一个行动迟缓、好静的庞然大物。尽管它有四条柱子似的腿支撑身体,似乎还是很吃力。因此,许多古生物学家认为,合川马门溪龙一生大部分时间可能在湖泊中度过,利用水浮起自己的身体,并且以此逃避敌害。它们还就地取材,以水中的藻类或其他柔软植物为食。只有在“休息”或产卵时,才到泥沙较硬的岸边活动。但是,近年来也有个别的科学家对此提出异议。他们根据马门溪龙的“同类”——李氏蜀龙等前后脚的构造,以及尾端四个尾椎骨膨大而成的“尾锤”等特征,认为马门溪龙之类的巨大蜥脚类恐龙,根本不适应水中生活,而和现在的大象一样,是一种真正在陆地上生活的动物。

它们尽情享受着当时只有它们才能够吃到的高大树木上的嫩叶和果实,遇到敌害时,便用脚爪和“尾锤”进行自卫,与“敌人”决一死战。因此,关于合川马门溪龙活着的时候究竟如何生活,这个问题仍然有待于进一步研究和探讨。