經過2.5億年的歲月,恐龍的“後裔”仍然保持古老的胚胎髮育模式

我們不知道恐龍是否真的有一天能夠重新踏上這顆星球上的土地,但可以確定的是,它們的形象正在越來越真實地展現在我們的面前。

經過2.5億年的歲月,恐龍的“後裔”仍然保持古老的胚胎髮育模式

這種恐龍叫做巨椎龍,也叫大椎龍,是生活在2億年前的侏羅紀早期恐龍,體長4-6米之間,以植物為食。儘管距離我們已經有2億年的歷史,但是最近的一些新科技,讓我們瞭解到了關於它們越來越多的信息。

1976年,古生物學家在南非自由州省的金門高地國家公園發現了一些恐龍蛋化石。經過鑑定後發現,這些恐龍蛋正是屬於這些生活在遠古非洲大陸的大椎龍。

不過,雖然有了這些恐龍蛋化石,古生物學家卻很難獲得太多有價值的信息,因為它們實在太小了,而且非常脆弱,因此很難對它們進行深入的研究。好在近些年來,隨著人類科技的發展,對這些恐龍蛋化石的研究成為了現實。

經過2.5億年的歲月,恐龍的“後裔”仍然保持古老的胚胎髮育模式

2015年,來自威特沃特斯蘭大學的科學家Kimi Chapelle和Jonah Choiniere將它們帶到法國格勒諾布爾的歐洲同步輻射加速器進行掃描。

歐洲同步輻射加速器,英文名European Synchrotron Radiation Facility,簡稱ESRF,坐落於法國東南城市格勒諾貝爾,是世界上首座第三代同步輻射加速器。該設備主要由一組線性加速器、周長300米的同步加速器和周長844米的電子束儲存環組成。它可以發射出高功率的X射線束,從而對包括化石在內的物質進行非破壞性掃描。它的功能非常強大而且全面,製藥、化妝品、食品、建築、冶金、微電子等行業都可以同它的幫助取得研究突破。

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(歐洲同步輻射加速器)

這一次,Kimi Chapelle和Jonah Choiniere就是利用ESRF,實現了對恐龍蛋化石前所未有的詳細掃描,甚至精細到單個骨細胞的分辨率。"世界上沒有一個實驗室的CT掃描儀能產生這樣的數據,"共同作者之一、英國倫敦自然歷史博物館的科學家Vincent Fernandez說。"只有擁有ESRF這樣的龐大設施,我們才能挖掘出最令人興奮的化石的隱藏潛力。“

有了這些數據,再經過威特沃特斯蘭大學的實驗室近3年的數據處理,研究團隊得以重建出恐龍胚胎頭骨的3D模型。

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(本次研究的恐龍化石模型)

根據目前的分析,他們認為,這些胚胎在孵化之前就已經死亡了。Chapelle等人將恐龍蛋化石裡胚胎的頭骨的不同部位進行對比,得出結論:這些胚胎大約經歷了60%的孵化期後死亡,這比以往推測的結果要提前了很多。

我們知道,恐龍雖然滅絕了,但它們的一些近親還生活在今天的地球上,比如鱷魚、蜥蜴、雞等動物。他們還把這些恐龍胚胎在孵化期的發育過程和這些動物進行對比,發現儘管經過了2.5億年的悠悠歲月,這些生物仍然保持著最早期的孵化過程。

不僅如此,Chapelle還有一個新的重大發現:在胚胎化石裡,他們竟然發現了恐龍的兩組牙齒,大小從0.4到0.7毫米寬不等。“這比牙籤的尖還要小!"Chapelle驚歎道。最奇怪的是,有一組牙齒看起來不像是第一批,而是前一批牙齒換掉後新長出來的。這一點,和鱷魚以及壁虎等恐龍近親非常相似。

經過2.5億年的歲月,恐龍的“後裔”仍然保持古老的胚胎髮育模式

看起來,這些爬行動物的這個特點,也是早在2億年前就已經形成了的。

Chapelle指出:先長出第一組牙齒然後再用一組具有功能性的新牙將它們換掉,或許是為了更好地啟動恐龍這一生的換牙模式。和我們人類一生只有兩組牙不同,恐龍以及它們的近親鱷魚,一生之中會不斷地換牙。

這些研究成果更加印證了恐龍和鱷魚、鳥類、蜥蜴等生物有密切聯繫的推測。其中有的是恐龍的近親,甚至可能有的就是恐龍的直系後裔。而且,儘管經過了2.5億年的漫長歲月,這些動物還依然保持著很多它們在恐龍時代就已經形成的生活習慣和模式,這一點很值得驚歎。

經過2.5億年的歲月,恐龍的“後裔”仍然保持古老的胚胎髮育模式

此外,他們對胚胎四肢的研究結果還顯示,大椎龍可能在孵化後就已經用雙腿行走,而不是四肢行動了。這些研究成果,都已經發表在了《科學報告》上。

正如論文的主要作者Chapelle所說,不是所有的信息都已經從恐龍蛋化石中“孵化”出來,還有很多信息正在研究之中。最令人興奮的是,歐洲同步輻射加速器讓我們有了新的武器,可以更加深入地去了解恐龍化石,挖掘其中的信息。

不論是他們手中其他的恐龍蛋化石,抑或是其他的古生物化石,都有可能在歐洲同步輻射加速器的面前“繳槍”,把大量的有價值的信息拱手展現給人類。正如我們開篇所說:我們不知道恐龍是否真的有一天能夠重新踏上這顆星球上的土地,但可以確定的是,它們的形象正在越來越真實地展現在我們的面前。

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