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为什么霸王龙的化石比较完整?

本帖由 漂亮的石头2021-08-16 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    [​IMG] Congyu,美国自然历史博物馆 古脊椎动物 阅读原文
    谢邀~

    研究最深入这一点,如果在恐龙里面讨论的话,我觉得问题不太大,不是最深入排个前五也是稳稳当当。化石保存最完整这一点确实不敢苟同。下面详细说一下

    大家在博物馆里看到的化石很多都是完整的,比如下面这两个原角龙

    [​IMG]
    原角龙 Protoceratops 化石及巢复原,美国自然历史博物馆展出

    但是真正的野外考察中找到的化石是非常有限的,大多数也是零碎的,可以参考我之前的回答

    恐龙遗址发掘的过程是怎样的?

    虽然我们一般不叫遗址,那是考古方向的词汇

    所以可以想见,完整的化石是非常罕见的。

    在现在发现的霸王龙化石中,最完整的应该是"苏(Sue)",这个名字也是为了纪念其发现者。化石在 1990 年美国南达科塔州的地狱溪组(Hell Creek Formation)被发现。化石完整度在 75~85%(可能大家统计方法不太一样,反正骨头很多就是了),现在标本在芝加哥大学的自然历史野外博物馆(Field Museum of Natural History,一直觉得那个 Field 的存在怪怪的)

    [​IMG]
    霸王龙 Sue 装架,图片来自维基

    然后其他的霸王龙标本完整度比较低,感兴趣的话可以参考维基百科的霸王龙标本条目,里面列了完整度比较高的几个。在世界各地的博物馆里展出的大部分都是装架的模型,真的化石确实很少。

    中文

    暴龙标本

    英文

    Specimens of Tyrannosaurus

    现在全世界总共发现的霸王龙标本大概在 30 到 50 件左右,当然,又是统计问题,多完整的骨头算一个标本呢?但是可以看出总数是非常有限的。现在估计霸王龙作为一个物种在地球上存在了大概 200 万年,所以大概 4 万年留下一个的几率?真不知道要是几千万年后的古生物学家挖到现在能挖出几个人来。

    相比之下, @flyflyfly007 已经提到了鹦鹉嘴龙(Psittacosaurus),我听到的标本数量从 400 件到上千件的都有,另外原角龙(Protoceratops)的标本也不少,前两天正好检查了一下博物馆的标本,在我们博物馆就有差不多 60 个完整的头,如果算上头后骨骼和还没有修理的标本,可能有来自超过 100 个个体的材料。当然,脊椎动物里化石数量多的还要数这个

    [​IMG]

    我印象中买卖化石应该是违法的,但是似乎又记得要看种类,回头再研究研究。但无论如何,狼鳍鱼这东西真的很多。

    回到题目,为什么古生物的化石数量会有如此大的区别呢?原因主要有一下几点

    生物量

    这一点应该很直观,一种生物在地球上存在的数量很大,如果其他条件相同,自然比数量少的变成化石的数量多。霸王龙体型巨大,极有可能是顶级捕食者(也有部分观点认为食腐),数量不会多。鹦鹉嘴龙和原角龙吃素,体型也不太大,数量多一些很正常。

    保存条件

    生物死后变成化石的过程受到很多因素的影响,研究这个领域的学科称为埋藏学。很多情况下需要缺氧,能量较低的沉积环境,像封闭的湖泊就是一个很好的例子。那么生活在高山上的物种和生活在湖边的物种死后变成化石的几率也就不一样了。

    另一方面,如果在某个地质年代生活的物种数量很多,保存环境也合适,但是那个年代的沉积岩现在没有露头,还埋在地下好几千米的地方呢,这样的化石也就很难被发现了。

    当然,还有很多别的因素影响化石保存,这里就不展开了。

    人为偏差

    化石是人找出来的,有人的地方就很难避免偏差。不少发达国家地质工作开始得早,做得也很细致,当然不能忽视他们面积也很小的事实,找到的化石相对就多。我国类似的工作起步较晚,但是国土面积大,沉积丰富,也找到了很多化石。那么那些现在还在打仗,连饭都吃不起的国家又怎么又闲心闲钱来挖化石呢?自然,如果保存在那些地方的化石也就很难被现代人发现了。

    第二个问题,为什么霸王龙被研究得这么深入?这个问题我觉得更多的要归功于媒体,我猜霸王龙是很多人听说的第一个恐龙的名字,其巨大的体型和凶悍的外表也被无数次地搬上荧幕。媒体上的成功也在推动科研圈子里资源的倾斜。搞科研的也是人,搞科研也需要钱,如果一线研究在媒体上有更多的曝光度,往往意味着会有更多的资源,资源多了就更能增加曝光度,形成一个正反馈。霸王龙,作为恐龙中的一个标志性物种(iconic species),受到这样的关注也很正常。现在古生物圈子里对霸王龙的研究算是十八般武艺全部用上了,传统的形态学不用说,扫 CT 扫同步辐射,骨组织学,运动学,有限元,生长速率,性别,生殖方式......基本上能想到的都方法都上了,里面难免也有一些蹭热点的。如果能够蹭着热点把文章发出来,对很多人来说也是很好的事情。

    对研究本身来说,有好有坏吧。好的是很多新颖的方法可以得到测试,如果行之有效可以推广;不好的是别的材料和领域不容易受到重视。讲得远一点,古生物里很多人喜欢恐龙,其他领域里也差不多。大学里学经管金融的人那么多,但是这两个行业真的需要这么多人吗?现在到处都在搞大数据云计算,去年回国看到标语“人在做,天在看,云在算”真给我吓了一跳,这两个东西真的这么好吗?我不知道,也希望有高手解惑。但司马迁说“天下熙熙,皆为利来;天下壤壤,皆为利往”,这句话我是信的。古生物确实很穷的,但是喜欢,挣钱和开心之间总要取舍一下。

    最后,欢迎大家来美国自然历史博物馆看霸王龙!

    阅读原文
     
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