為何各巨型食肉恐龍極端體重幾乎是其正模的兩倍?


圖注:巨大的棘龍骨架,其還不算最大個體,圖片來自網絡


這個問題的提問者還是有一定專業知識的,因為提到了正模,也就是正模標本。什麼是正模標本呢?正模標本是一個物種被第一次描述時所使用的單一物種個體,古生物學上一般就是單一的化石標本,這個標本就是正模標本。巨型食肉恐龍的正模標本當時就是第一次發現的化石咯。

要知道,巨型食肉恐龍的化石是非常難完整保存下來的,所以正模標本往往只是部分骨骼化石,甚至只有幾塊化石。正是根據僅有的幾塊正模標本,古生物學家就能夠建立一個新的恐龍屬種,關於其復原和體型估算也是建立在這幾塊化石之上的。

圖注:著名的霸王龍“蘇”,其化石完整度達到不可思議的98%,圖片來自網絡


那麼這個時候問題就來了,我們發現的正模標本是極大個體的可能性有多大呢?一個物種的成年個體中,大部分個體的體型都在一個平均值之內,它們就是平均個體。極少數由於壽命明顯長於其他個體,也可能是擁有充足食物而得到充分發育,其體型明顯大於物種的平均值,這就是極大個體。這麼一說,你肯定已經明白了,平均個體非常常見,而且數量超多;極大個體數量很少,並不常見。以化石形成的概率來看,極大個體形成化石的幾率更小,被人類發現的幾率更更小,成為正模標本的幾率就更更更小啦!於是乎,我們首次發現的巨型食肉恐龍的正模標本很可能是一個平均個體,甚至是未成年個體。

隨著發現的化石越來越多,我們發現大於正模標本化石的可能性就越大,出現極端個體的可能性也就越大。極大個體在體型上有的時候比正模標本大得多,這個大不光是長度,更重要的是重量。巨型食肉恐龍,有的時候長度相差幾米,但是體重就能差出一半甚至是一倍,這是非常可能的。

下面就舉幾個巨型食肉恐龍正模與極端個體體型體重差距的例子吧:

棘龍(Spinosaurus)是最長的食肉恐龍,其正模標本編號為IPHG 1912 VIII 19,1912年發現於埃及,根據化石推測其體長為14米,體重約7噸。目前最大的棘龍標本編號為MSNM V4047,其個體長度應該可以達到18米,體重更是超過了14噸。

圖注:棘龍正模標本,其化石並不多,圖片來自網絡

在看看著名的霸王龍(Tyrannosaurus),其正模標本及大部分化石表明其體長在12米左右,體重在5至10噸之間。但是在蒙大拿州發現的編號為UCMP 137538的霸王龍腳部骨骼卻顯示這個霸王龍個體的長度超過14米,體重14噸。

圖注:編號為UCMP 137538的霸王龍化石(中間黃色的化石),圖片來自網絡

圖注:不同霸王龍化石個體的大小對比,圖片來自網絡


像這樣的例子還有很多,正是由於化石保存的小概率性以及發現的偶然性,導致了我們最先發現的往往不是極大個體而是平均個體甚至是小個體。


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