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古生物学家揭秘剑龙能够“隐身”的秘密

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巨棘龙

巨棘龙鳞片特写
 
巨棘龙鳞片横截面漫反射示意图(绘图-谢猛)
巨棘龙鳞片横截面漫反射示意图(绘图-谢猛)

网易探索7月21日讯,中国古生物学家详细描述了来自四川省自贡市侏罗纪晚期一件剑龙类皮肤印痕化石,并指出粗糙的鳞片有助于降低其体表的整体亮度,从而达到隐蔽的效果。化石的研究者,中国地质科学院地质研究所青年学者邢立达与自贡恐龙博物馆副馆长彭光照,研究部副主任舒纯康在近日出版的《地质通报》第七期上撰文描述了该珍贵的标本。

恐龙皮肤基本类似于现代爬行类皮肤,它们的表皮角质化程度高,身体被角质鳞所包裹。这些角质鳞除了起保护作用之外,还有利于防止体内水分散失。恐龙皮肤化石非常珍贵,对认识恐龙体表特征、生理机能和复原恐龙有着重要的作用。世界上第一件恐龙皮肤化石发现于1852年,此后世界各地皆有发现。迄今,除中国外,仅在美国、加拿大、英国和蒙古等地共发现了20余例恐龙皮肤化石,其中以鸭嘴龙类居多。

目前,中国所发现的恐龙皮肤印痕化石仅五例,其中三例发现于四川,两例发现于辽宁。邢立达等人此次描述的剑龙类皮肤印痕化石最初发现于1985年4月,由自贡恐龙博物馆在沿滩区采掘而得。同年11月,在该标本的修理过程中,在其左侧肩棘(一块从肩部伸出的骨棘)上发现了皮肤印痕化石,并由学者做过简单描记。这是中国发现的首例剑龙类皮肤印痕化石。

2007年,在自贡恐龙博物馆恐龙复原项目的资助下,邢立达等人对巨棘龙进行精确复原工作中,重新观察了皮肤印痕化石,发现一些新的特征,并作了深入研究。

恐龙皮肤的保存需要苛刻的条件,这块巨棘龙皮肤印痕化石极为难得。四川自贡恐龙博物馆副馆长,我国著名恐龙研究专家彭光照介绍说:“这头巨棘龙生前应该是一种离群或独居状态,当它正常或非正常死亡后就被迅速的埋藏没,身体仅仅经过了小小的移动,大部分骨骼都还关联在一起,其皮肤就保存于左肩棘背面,综合整体的鳞片大小、排列方式等要素,该皮肤印痕化石的身体位置可能为前肢的肘关节及其邻近的上臂、体侧皮肤。”

剑龙类皮肤化石最早由美国著名古生物学家马什描述于1881年。舒纯康副主任指出:“我们此次描述的剑龙类为巨棘龙,它是美国剑龙的远亲。剑龙曾经发现过喉甲,这有利于保护其喉部,巨棘龙的鳞片形态非常接近剑龙的喉甲。而且我们发现,剑龙类的鳞片不是单调均匀的排列,而是在小鳞片之间散布有零星较大鳞片,而这种构造已经成为植食性恐龙(如蜥脚类、鸟脚类、角龙类)常见的皮肤样式,有利于防御。”

而在这片约414平方厘米的皮肤印痕化石上,邢立达等人还惊奇的发现很多巨棘龙生活时,皮肤受到的破损。比如鳞片中存在受伤后愈合的错甲,鳞片脱落之后的皮肤印痕等。更有趣的是,在皮肤上上面有2道划痕,划痕中部深入,两端较浅,推测为巨棘龙所受之创伤,可能为兽脚类恐龙之攻击所致,这让我们仿佛触摸到古世界恐龙生存时的日常琐细。

此次研究中最引人注目的是,邢立达等人发现巨棘龙鳞片表面粗糙,鳞片上存在条索状隆突,在鳞片上形成若干道嵴,使鳞片表面形成明显的凹凸。这种凹凸构造将环境光线向不同方向进行漫反射,从而降低鳞片表面整体亮度水平。如果没有这种构造,当光线照射到巨棘龙平整的鳞片表面时,会在某些方向形成比较强的散射,形成眩光,不利于恐龙自身的隐蔽。

知识链接:

爬行动物皮肤的主要特点是表皮角质化程度深,外表覆盖着角质鳞,这是由表皮细胞角质化形成的,这不同于鱼类的骨质鳞。爬行动物因缺乏皮脂腺而干燥,同时皮肤的表皮层沉积了大量的角蛋白而变化成各式各样的角质化物。其真皮还具色素细胞,有色细胞使许多蜥蜴类和蛇类具有显明的各种颜色。

爬行动物的蜕皮现象特别明显,随着动物的生长必须定期更换,这一生理现象称为蜕皮。其中,蜥蜴和蛇有定期的蜕皮,这是因为它们具有双层角质层,其外层在定期蜕皮时脱掉。龟及鳄没有定期完整的蜕皮,而是不断地以新替旧。爬行动物的皮肤角质物的形状、大小、数目随种类不同而异,是分类的依据之一。蜥蜴类和蛇类的角质层不断加厚而形成了鳞片,并呈粒伏或覆瓦状排列;鳄类的躯干部和蛇类头部的角质层极度加厚而形成大型盾片;龟鳖类的角质层与皮下真皮骨板结合在一起而形成了大型的甲板;蜥蜴类的有些角质层则形成了小刺或棘状突起。

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