有多少霸王龙来过地球？

文／花落

简单的生物计算题

有多少霸王龙来过地球？初看问题，你也许会觉得无从下手，毕竟恐龙已不复存在，就连化石也七零八落，而且不是每只恐龙都能留下化石。那如何得知霸王龙的大致数量呢？这在生物学家眼里，不过是一道简单的计算题，参考已知数据和规律，就能得到答案。

估算物种数量用的就是乘法：世代数乘以每个世代的个体数。其中世代数比较容易得知，用整个物种群体在地球上总共生活的时间除以每代平均存续的时长就行。根据化石信息我们推算出，霸王龙群体在地球上生存了120 万至360万年，为方便计算，我们取中位数240万年。

那么每代霸王龙平均存续的时间是多长呢？这算的其实是平均繁殖年龄到平均寿命的差值，从开始繁殖后代到生命终结，霸王龙就这样一代接一代地在地球上延续着。如果物种还有个体存活着，那么我们获得这个数据非常容易，但霸王龙已经灭绝了，我们就只能靠有限的化石来推算了。根据相关数据，生物学家最终估计出每代霸王龙的平均存续时长为19年。这样，我们就知道霸王龙的世代数为12.6万。

接下来，如果能够估计出每一代的个体数量，那我们就能知道曾有多少只霸王龙出现在地球上。估算物种的个体数，需要用到一个生态学规律，那就是达茅斯定律。它描述的是体重和种群密度之间的关系——体型越庞大的动物需要越多生存空间，种群密度越小。比如，如果不考虑其他因素，1平方千米的草原可以养活的兔子数量，比同样面积养活的大象数量肯定要多得多。同理，新陈代谢速率越高，即消耗更多能量的物种，需要的生存空间也越大。

生物学家已经对霸王龙的体重做出了估计，认为它们的新陈代谢速率比现代大型蜥蜴科莫多龙略高。根据达茅斯定律估计，每只霸王龙的平均生存空间约为109.9 平方千米，也就是说，霸王龙的种群密度为1/109.9。将这个数据乘以霸王龙生活区域的面积可知，每一世代存在着约2万只个体。

终于，我们可以估算出地球上的霸王龙数量了：12.6万×2万=25.2亿只。

题目中藏着未知条件

不过，不难发现25 亿只霸王龙的结果并不那么准确，因为我们在进行计算时，许多数字都是估算的，有时候还需要取估算范围的中间值进行计算，这样，结果自然存在偏差了。而我们之所以只能得到一个估算范围，是因为相关数据会随着霸王龙的生活习性和生存环境的改变而变化。

例如，我们根据霸王龙的体重和新陈代谢速率估算出每只霸王龙的生存空间约为109.9 平方千米，这实际上是基于一个前提：霸王龙是独居捕猎者。即使物种处于相似生态位，根据独居或群居的区别，种群密度也会存在很大的差异。那么，霸王龙究竟是独居还是群居呢？这个问题至今还没有准确的答案，因为考古学家既挖掘到单一的霸王龙化石，也发现过霸王龙的群体化石。

除此之外，生存环境的不同也对物种种群密度有重大影响。考虑到霸王龙生存的时期，气候条件变化剧烈，猎物数量也随之波动，霸王龙的种群密度也不会是固定不变的。可见，想准确判断霸王龙的种群密度乃至推算其具体数量，还要考虑许多因素。

不管怎样，这种估算方法仍对确定灭绝物种的数量有很大帮助。在生态系统中，生物会因为捕食关系形成错综复杂的网络。如果未来我们能挖掘到更多恐龙化石，特别是霸王龙的主要捕食对象三角龙的化石，用相同的方法计算出三角龙的数量，两组数据相互验证，将有利于更准确地估算霸王龙的数量。

（选自2022 年第3 期《大科技·科学之谜》，本刊有删改）

——鉴赏空间——

本文采用估算的方法来推测地球上霸王龙的数量，看似一道简单的生物计算题，却具有很强的科学性；同时，文中说明了估算时所存在的不确定因素，其结果只能得到一个大致范围，使得说明更加严密，也符合实际情况。本文与《恐龙无处不有》在写法上是不同的。《恐龙无处不有》是从某一现象出发，通过分析事物之间的联系，得到规律性的认识；而本文则是从已知数据和规律出发推算答案。虽然所写内容都与恐龙有关，但其说明的主要问题截然不同。本文意在对灭绝生物数量进行推测；而《恐龙无处不有》则是对板块运动的验证和对恐龙灭绝原因的探索。

——读有所思——

牛顿说：“没有大胆的猜测就做不出伟大的发现。”请你结合本文和《恐龙无处不有》，谈谈对这句话的理解。