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    波音娱乐平台排行切大腿!就能知道恐龙化石的年龄?|雷克斯|恐龙|组织学科技

    文章来源:卓尼县 发布时间:2019-07-18 02:32:27  【字号:      】

    切大腿!就能知道恐龙化石的年龄?|雷克斯|恐龙|组织学科技

    起源:科学大院

    关注恐龙研讨的朋友们可能会发明,近年来很多恐龙研讨论文,都会在文章中展现一些颜色斑斓的“显微照片”。我们都知道,恐龙大多是一些大家伙,那这些“显微照片”是从何而来呢?又有什么用途呢? 

    最近报道的一个小型暴龙,两个阿尔瓦雷斯龙类,两篇关于中生代鸟类髓质骨和蛋的相关研究论文,都进行了长骨的骨组织学研究(图片来源:Zanno et al。, 2019; Xu et al。, 2018; O’Connor et al。, 2018; Bailleul et al。, 2019)。最近报道的一个小型暴龙,两个阿尔瓦雷斯龙类,两篇关于中生代鸟类髓质骨和蛋的相关研讨论文,都进行了长骨的骨组织学研讨(图片起源:Zanno et al。, 2019; Xu et al。, 2018; O’Connor et al。, 2018; Bailleul et al。, 2019)。

    这种研讨就是骨组织学。骨组织学是发源于现活泼物研讨的一种研讨方式,简略来说,就是研讨者采取切磨片或者其他方式,察看动物骨骼的组织构造。和传统的形态学描写不同,骨组织学研讨更加细微,研讨的构造往往是微米量级的。

    骨组织学能解决很多传统形态学不能解决的问题,其中之一就是化石的年纪问题。

    切开大腿 看年纪!

    研讨这些细微的构造,首先能直观的告知我们的信息,就是恐龙的年纪。恐龙的年纪,可以分为两种:相对年纪和绝对年纪。

    1、相对年纪

    相对年纪,用人类自身来举例子,“儿童”、“中年人”、“长者”等都可以用来描写一个人的年纪。在恐龙的研讨中,我们用的是相似词语,称之为不同“个体发育阶段”,来描写相对年纪大小不同的恐龙个体。比拟常用的,包含“胚胎期”、“婴儿期”、“幼年期”、“亚成期”和“成熟期”等。

    怎样得到恐龙的相对年纪呢?

    首先,可以通过对恐龙化石本身的察看来断定。动物的个体发育进程,会在骨头之间、骨头表面留下痕迹。随着恐龙逐渐成年,它们部分骨骼之间会相互愈合,变得不再机动。另外,幼年恐龙骨头外表面往往具有一种树皮状的纹理,这是骨骼发育早期的特点,也可以作为唆使恐龙相对年纪的证据。

    赵氏敖闰龙 Aorun zhaoi的骨骼表面有纵向的树皮状纹理,指示了幼年特征(图片来源:Choiniere et al。, 2014)赵氏敖闰龙 Aorun zhaoi的骨骼表面有纵向的树皮状纹理,唆使了幼年特点(图片起源:Choiniere et al。, 2014)

    另外,断定相对年纪还有更浅易的方式。如果科学家发明了很多很多的某种恐龙化石,它们有大有小,就可以基于种群的年纪散布,去推断这些标本大致处于什么年纪阶段了。

    2、绝对年纪

    相对年纪,实际上可以说一种“老古董”的方式了。由这种年纪并不像“几岁”、“几十岁”的绝对年纪那么直观,在后续研讨上,也不如绝对年纪的数字用起来便利。

    这样看起来,绝对年纪对研讨恐龙生涯非常主要,可是恐龙灭绝这么久了,怎么恢复亿万年前恐龙的绝对年纪呢?

    切大腿!

    想必大家都在小学自然课本里面学过如何断定一棵大树的年纪,那就是锯开树干,计数年轮的数目。

    树木的年轮。有趣的是,化石骨骼当中也有类似的结构。树木的年轮。有趣的是,化石骨骼当中也有相似的构造。

    实际上,这种每年一次的生长标志,也普遍存在于包含恐龙在内的爬举动物当中。如果我们把恐龙的长骨(如大腿骨,小腿骨)切开,一样可以看到像树木年轮一样的环状构造,这被称为“生长标志”,只须要盘算有多少条“生长标志”就可以了。

    雷克斯暴龙骨组织切片当中的“生长标记”,这种标记被称为“生长停滞线”。图上标的数字就是年龄。(图片来源:Erickson et al。, 2004)雷克斯暴龙骨组织切片当中的“生长标志”,这种标志被称为“生长停止线”。图上标的数字就是年纪。(图片起源:Erickson et al。, 2004)

    当然,恐龙的“生长标志”研讨起来还是要比年轮庞杂一点。其中一个非常严重的问题就是,骨骼当中有中空的髓腔(骨髓腔,就是长骨中间的空腔,“造血干细胞”就生涯在骨髓腔里面),髓腔扩大不断侵蚀骨骼,因此在骨骼内侧,先形成的骨质就连带着之前形成的“生长标志”一起被侵蚀掉了。这样,我们切开大腿,看到的“生长标志”数目,一般要比恐龙的绝对年纪小。

    为懂得决这个问题,古生物学家们引入了数学手腕,依据一些现活泼物的生长模型,反推被骨髓腔侵蚀的“生长标志”数目。一般模型是一些成熟的函数曲线,我们一般称之为恐龙的“生长曲线”。这种方式不但可以推算恐龙的年纪,还可以依据年纪和相关体重数据,盘算恐龙的生长速率(体重增量/时光=生长速率)。这就是我们常听到的“霸王龙可以活xx年,每年都可以长大xx公斤”的研讨起源。

    联合“生长标志”的年纪信息,和体重估量信息,就可以得到恐龙的生长曲线了。如图是Erickson 构建的关于几种暴龙类恐龙的生长曲线,由此可见雷克斯暴龙长得比其他恐龙大的重要原因是快速生长期长得非常快。

    恐龙骨头里的学问

    骨组织学可以很好的辅助人类懂得恐龙的寿命,但这种方式也有局限性。

    恐龙化石资料非常可贵,不是所有化石都可以进行组织学研讨。有些恐龙化石非常稀少,种内只有一件,甚至不足一件标本,这样的化石,是很难进行骨组织学研讨的(究竟是损坏性实验,切了就没有了);另一类情形,是一些化石在埋藏进程和化石化进程中,本身的矿物构造受到大范围改革,外形上看起来是恐龙的“形状”,但是化石已经失去了恐龙的“成分”,这样的化石切开,就什么都看不到了。

    有一些恐龙进行了较多骨组织学研讨,科学家对它们的懂得也更加充足。最典范的例子,就是有名的雷克斯暴龙。科学家通过对雷克斯暴龙的骨组织学研讨,不但还原了它们的寿命、生涯历史,还得到了它们的生长速度,说明了“暴龙为什么这么大”这个令人感兴致的问题。

    骨组织学不仅可以知道恐龙的年纪,还能反映性别差别、生物力学功效等等问题,是学界热度很高的研讨手腕。盼望在未来,能够有更多的恐龙化石接收骨组织学研讨,让我们一探化石内部的毕竟。




    (责任编辑:布拖县)

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