多年來,科學家們認為暴龍(Tyrannosaurus rex)大約在25歲時達到成年體型。但一項重大的新研究顯示,這種標誌性的掠食者可能需要更長的時間才能成熟。根據這項研究,暴龍很可能在生長約40年後才達到約八噸的最大體型。

這些發現來自對17塊暴龍化石的分析,這些化石涵蓋了從幼年到巨大成年的廣泛年齡範圍。研究人員表示,這項工作提供了迄今為止最詳細的暴龍一生生長重建。

該研究發表在期刊《PeerJ》上。

閱讀隱藏在恐龍骨骼內的生長紋

為了估計恐龍的年齡,古生物學家經常檢查保存在化石骨骼內的生長紋。這些紋路在某種程度上類似於樹幹中發現的年輪。每一個生長標記都能提供關於動物生長速度以及死亡時年齡的線索。

數十年來,科學家們一直利用這些紋路來重建暴龍的生命史。然而,這項新研究採用了比早期調查更先進的技術。研究人員在特殊照明下檢查了化石骨骼的薄切片,這種照明可以揭示使用標準方法難以偵測到的生長紋。

該團隊還使用了複雜的統計模型來結合多個標本的資訊。這使他們能夠更全面地描繪出暴龍整個生命週期的生長情況。

結果顯示,暴龍的生長階段比先前認為的長了約15年。

此外,這些發現表明,一些傳統上被歸類為暴龍的化石,實際上可能屬於其他密切相關的物種,或因其他生物學原因而有所不同。

有史以來最大的暴龍數據集

奧克拉荷馬州立大學解剖學教授 Holly Woodward 表示:「這是迄今為止為暴龍組成的最大數據集。檢查保存在化石骨骼中的生長紋,讓我們能夠重建動物逐年的生長歷史。」

與保留生物體一生紋路的樹樁不同,恐龍骨骼僅提供部分記錄。暴龍腿骨的橫截面通常僅保留該動物生命最後10到20年的資訊。

為了克服這個限制,研究人員結合了不同年齡個體的生長記錄。

Intellectual Ventures 的數學家兼古生物學家 Nathan Myhrvold 解釋說:「我們提出了一種新的統計方法,將不同標本的生長記錄拼接起來,以比以往任何研究都更詳細地估計暴龍在所有生命階段的生長軌跡。這個複合生長曲線提供了關於暴龍如何生長以及牠們體型差異的更真實的視圖。」

成為巨型掠食者的緩慢之路

新的結果描繪了與早期研究不同的暴龍發育圖景。

與快速達到成年不同,暴龍似乎在數十年間以更穩定的速度生長。研究人員認為,這種延長的生長週期可能有助於年輕的暴龍在成熟過程中佔據不同的生態棲位。

在生態學中,棲位指的是生物體在其環境中所扮演的角色,包括牠吃什麼、住在哪里以及牠如何與其他物種互動。

查普曼大學的合著者 Jack Horner 表示:「長達四十年的生長階段可能讓年輕的暴龍能夠填補其環境中的各種生態角色。這可能是牠們在白堊紀晚期作為頂級肉食動物稱霸的原因之一。」

白堊紀約在6600萬年前結束,不久之後非鳥類恐龍滅絕。

一些著名的暴龍化石實際上是不同物種嗎?

這項研究也為古生物學家之間持續的爭論做出了貢獻。

儘管暴龍是有史以來發現的最著名的恐龍之一,但一些研究人員認為,並非所有標記為暴龍的化石都必然屬於同一物種。

一個有爭議的說法是,一些較小的化石代表一種獨立的恐龍,稱為奈納龍(Nanotyrannus),而不是年輕的暴龍個體。其他研究人員則認為,即使是一些大型標本也可能屬於多個密切相關的物種。

為了調查這個問題,研究人員納入了17塊屬於他們所描述的「暴龍物種複合體」的化石,這個術語承認可能代表一個以上的物種或亞種。

兩個特別著名的標本,綽號為「Jane」和「Petey」,在其他標本中脫穎而出。牠們的生長模式與研究中的其他化石顯著不同。

雖然單憑生長數據無法確定這些動物是否屬於不同的物種,但這種不尋常的模式使得這種可能性值得進一步調查。

研究人員指出,Zanno 和 Napoli 最近一項獨立的研究,使用不同的方法得出了類似的結論,將 Jane 和 Petey 分類為兩種不同的奈納龍物種。

隱藏的生長紋可能會改變恐龍研究

另一項重要發現涉及在恐龍骨骼內發現先前被忽略的生長標記。

Woodward、Myhrvold 和 Horner 發現,圓偏振光和交叉偏振光可以揭示一種新型的生長紋。這些隱藏的特徵可能有助於解釋困擾研究人員的恐龍生長差異。

由於該方法有強大的統計證據支持,它可能會影響科學家未來研究化石的方式,不僅適用於暴龍,也適用於許多其他恐龍物種。

Myhrvold 說:「解釋多個緊密排列的生長紋很棘手。我們發現強有力的證據表明,生長研究中通常使用的協議可能需要修訂。」

重新審視暴龍的生命

自從暴龍首次被科學家描述以來一個多世紀,這種巨型掠食者仍然不斷帶來新的驚喜。

透過結合更大的化石樣本、改進的成像技術和創新的統計分析,這項新研究提供了迄今為止最清晰的視圖之一,展示了暴龍如何從一種年輕的恐龍發育成地球歷史上最大、最可怕的陸地掠食者之一。

研究結果表明,恐龍之王可能比任何人先前意識到的花費了更長的時間才長大。

科學家發現暴龍需40年才能長到成年體型科學家發現暴龍需40年才能長到成年體型