已经灭绝的动物,当年是怎么啪啪啪的看完这

“它是一个裂口,就像这样,”雅各布·文瑟尔(JakobVinther)把双手拢起来,打开又合上,像是木偶的嘴巴,“就是这样,这就是恐龙的泄殖腔的样子。”

倘若各位不熟悉自然科学家常常很“三俗”的世界,请容我解释一下。泄殖腔就是大多数脊椎动物用来排泄和交配的开口,这是一个全功能出口,也是一个入口。来自布里斯托大学(UniversityofBristol)的雅各布·文瑟尔和他的同事正在描述唯一已知的恐龙泄殖腔,它属于一只精美的鹦鹉龙(Psittacosaurus)标本,该标本保存了包括皮肤纹理甚至颜色在内的细节。他们即将完成有史以来第一个描述恐龙隐私部位的研究。

所有鸟类都由近鸟型恐龙演化而来。鸟类也有泄殖腔,除了用于排遗、生产之外,亦是交配时器官的接合处。图为交配前探查泄殖腔的林岩鹨[liù](Prunellamodularis)。图片:ArendVermazeren/flickr

已经灭绝的恐龙是如何交配的?由于化石记录中没有DNA来为此提供答案,我们是否可以从灭绝动物的解剖学特征里找到有关性别的提示呢?换言之:我们要怎么鉴别恐龙的性别呢?

鉴定性别有难度

从解剖学上讲,两性间最明显的差异往往在生殖器官。在无脊椎动物中,交配器官的化石记录十分多样。例如,昆虫的生殖器结构不仅能指示性别,也常用来作为命名新物种的判定特征。但因为昆虫没有骨头,所以这类古老材料很少能保存下来。

最近发表的一个关于盾皮鱼化石的文章为这种灭绝动物如何交配提供了证据。如今的软骨鱼在腹鳍后面有抱握器,交配时,雄性通过抱握器将精子传给雌性。一些早期的雄性鱼类化石中也发现了这种结构,表明鱼类的交配方式有着古老的起源。这些来自苏格兰的化石也是脊椎动物性别的最早证据之一。

根据苏格兰地区发现的化石资料复原的盾皮鱼纲小肢鱼(Microbrachiusdicki)交配场景。图片:DrBrianChoo/FlindersUniversity/PA

在湿软的鱿鱼、章鱼和其他头足类动物中,雄性有一个专门用来交配的手臂(不是触手)叫做交接腕(hectocotylus)。雄性可以在交配中以“传包裹”的方式将精囊传给雌性,有些物种甚至会直接把交接腕扯掉递给雌性。和很多其他生殖器官一样,这个交接腕是软组织,所以不太可能形成化石。

章鱼利用“交接腕”来交配。图片:newscientist

正因为软组织形成化石非常罕见,所以文瑟尔研究的恐龙泄殖腔才非同寻常。但是在恐龙的性别鉴定上,即使有骨骼留存也不一定能让事情变得简单。

就拿“迪皮”(Dippy)来说吧,它是伦敦自然历史博物馆(NHM)著名的蜥脚恐龙骨骼模型,正在英国巡回展出。当被问及迪皮是“女士”还是“先生”时,NHM的保罗·巴莱特(PaulBarrett)教授说:“很遗憾,我们并不清楚迪皮的性别,通过骨骼来判断一只恐龙的性别实际上几乎是不可能的。”化石铸型又让事情更加混乱,因为这些复制品常为拼合物——用来复制的各个部分取自不同的恐龙标本,而这些标本可能性别不同。

伦敦历史博物馆的“迪皮”是梁龙骨骼的化石铸型,长约21.3米(70英尺)。图片:Drowmale/wikipedia

鉴定性别的依据

1

髓质骨

尽管性别鉴定有难度,但是我们依然有办法判断恐龙的性别。巴莱特继续说:“现在保险的方法只有两种,都是用于鉴别雌性恐龙的。其中一种是在骨骼间特定位置找到保存下来的蛋,这种方法有过先例但是极其罕见。另一种是确定长骨中的一种特殊骨组织,叫做髓质骨(medullarybone)。”

髓质骨位于骨骼内壁,是一种储钙池。在雌性鸟类准备生蛋时会生成髓质骨,它也见于鸟类化石和非鸟恐龙化石中。一些恐龙能够被认定为繁殖期雌性就是因为髓质骨的存在,最有名的一例是一个霸王龙(Tyrannosaurusrex)标本。虽然这种方法能帮助挑出即将生育的雌性恐龙,但是却不能分辨出非繁殖期的雌性恐龙和雄性恐龙。

霸王龙骨的横截面,图中MB(medullarybone)部分即为髓质骨。图片:SchweitzerM.H.etal./ScientificReports()

2

蛋或幼崽

在动物化石的内部发现蛋或者幼体是个明显的性别标志,但是巢穴或者育幼这些特征不能作为判定性别的准确依据。在当今动物中,育幼行为多种多样,包括雌性单独养育、雄性单独养育(比如帝企鹅和海马)、父母双方照护,或者大家庭照护(比如狮子和狐獴),更不用说一雄多雌、聚居以及抛弃幼崽让其自谋生路的情况。我们完全不知道已灭绝的动物是如何照顾孩子的。体型大小也几乎不能提供帮助,哪种性别的体型更大在现代动物的不同类群之间具有很大的差异。

帝企鹅爸爸在照顾企鹅宝宝时,并没有来自企鹅妈妈的帮助。图片:GrahamRobertson/Auscape/ardea.



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