怎么复原一只恐龙?
2024-07-08马檠宇
马檠宇
在电影《侏罗纪世界》中,存在一种神奇的“混血”恐龙——狂暴龙。此恐龙以霸王龙为蓝本,融合了食肉牛龙、迅猛龙、恐鳄以及部分乌贼、树蛙和蝰蛇等现代生物的基因,它不仅体形极其庞大,行动还极为敏捷,能够自如地改变自身颜色,同时具备超高的智商,堪称不折不扣的陆地杀手。
这种电影角色虽说为虚构,但它自身的形象却并非凭空臆造、毫无依据。恐龙作为一种已然灭绝的陆地动物,我们对其的了解主要源自化石。从化石到复原后的恐龙,中间需历经诸多环节,我们来试着复原一只恐龙吧。
复原第一步
明确恐龙的整体形态
我们所发现的恐龙化石涵盖了全身所有的骨骼,从头骨至椎体,从前肢到后肢,而运用“将今论古”的方法,依据现生爬行动物的骨骼排列方式,很容易便能大致还原出恐龙的基本形态。但这一过程未必会得出正确答案。
例如恐龙是一种爬行动物,主观上我们往往会认为它与现今的鳄鱼、蜥蜴等爬行动物类似,四肢位于身体侧面,通过四肢协同爬行。然而恐龙骨骼化石的研究显示,恐龙的四肢实际上处于身体的下侧,这使得恐龙具备了很强的行动能力。在恐龙研究的早期,对骨骼关系的错误理解情况时常出现。比如,巨齿龙被误会的一生。
巨齿龙复原图
巨齿龙,亦称斑龙,于1824年被命名,因当时对恐龙形态的认知尚处于初始阶段,巨齿龙被复原成了一个巨型的两栖动物,形似一个四肢生于身体下方的鳄鱼。
在后续的研究中,古生物学家逐渐意识到,恐龙的行走方式具有独特性,巨齿龙的骨骼结构逐渐向站立的形式发展,但其形态又被复原成与袋鼠类似,头部高高抬起,尾巴拖在地上。
再后来,越来越多的兽脚类恐龙骨骼化石被发现,巨齿龙的形态才最终确定为如今的模样。
复原第二步
巨齿龙复原图
确定恐龙的肌肉分布形态
当搭建起恐龙骨架之后,我们很自然地会去想象恐龙长了血肉之后的模样。得益于恐龙研究的深入以及计算机技术的发展,恐龙形态的复原能够被更好地实现。
这里需介绍一个研究概念“括号法”,例如与恐龙关系最为紧密的类群包含鳄鱼和鸟类,鳄鱼出现的时间早于恐龙,鸟类是恐龙的后裔,出现的时间晚于恐龙,鳄鱼和鸟类在时间和亲缘关系上一前一后形成一个括号,将恐龙限制于其中。
如果鳄鱼具有某些特征,而鸟类恰好也具有该特征,那么我们有理由相信恐龙也具有这一特征,当然这些特征不可能完全相同。“括号法”对于研究恐龙的肌肉至关重要,因为鳄鱼和鸟类均为现存动物,通过解剖学,古生物学家已理清了鳄鱼和鸟类全身肌肉的分布方式,以此为基础,我们便可以科学地复原出恐龙的肌肉分布形态。
复原第三步
为恐龙贴上适宜的皮肤
我们通常所提及的化石多为骨骼化石,然而实际上皮肤、羽毛乃至粪便皆可形成化石,只不过这些化石的形成条件极为苛刻,远比骨骼化石更为罕见。皮肤作为一种软组织,其本身难以形成化石,我们所说的皮肤化石,实则是在特殊条件下形成的皮肤印痕化石。借由印痕,我们能够复原出恐龙的皮肤形态。
在早期研究中所发现的恐龙皮肤化石多类似蜥蜴、鳄鱼的鳞甲,诸如霸王龙和马门溪龙的皮肤化石,皆为典型的鳞片形态,故而早期的恐龙复原图中恐龙的外皮上皆附着有鳞片。至20世纪末,在中国辽西的热河生物群里发现了大量带羽毛的恐龙化石之后,科学家们相信,诸多恐龙实际上是身披羽毛的,区别在于羽毛的形态、附着位置与附着面积。
在确定皮肤的形态后,我们还需明晰皮肤的颜色。此过程不像前几个环节有极为直接的化石证据,因而复原的结果在很大程度上受主观因素影响。“将今论古”的原则在此又将发挥重要作用。
恐龙皮肤颜色的复原多从以下几方面考量。肉食性恐龙因其自身处于食物链顶端,无须顾虑被捕食的可能,皮肤颜色需能够助力其提升捕食成功率,所以要尽可能地与环境相融合。植食性恐龙为避免被捕食,则可能会出现与环境相似的皮肤颜色或具迷惑性质的群体保护色。所以恐龙皮肤颜色的复原,还需探究恐龙曾生活于怎样的环境之中。即便有了这些客观证据,但真正的复原结果亦会因人而异,颜色也会有较大差别,只要不违背上述原则即可。
从复原到复活,可能吗?
在复原一条恐龙后,我们还期望它能“活过来”,然而科学研究与电影动画在这一过程上的要求有着显著的不同。科学研究讲究严谨,所有的结论都需有充分的证据,即便在计算机技术如此发达的时代,于科学研究中让恐龙“活过来”仍是一件极为困难之事,当前的研究尚处于初步的模拟阶段。
电影动画在这方面毫无束缚,让恐龙“活过来”就显得极为容易。只需找到形态上较为接近的现生动物,采集它们的行动数据,再将这些参数应用于恐龙的三维模型之上,便能让恐龙“活过来”。例如大型蜥脚类恐龙,其行走方式可模仿大象、犀牛等这些大型哺乳动物;小型鸟臀类恐龙的行走则可模仿鸵鸟、鸸鹋这些不具备飞行能力的大型鸟类。虽说电影动画的模拟不受限制,但其中仍遵循着最基本的科学逻辑,要以形态最为接近的现生动物作为参考依据,并非无中生有,毕竟恐龙是真实存在过的生物,它必然受地球环境的制约,不像西方神话中的恶龙,其形象由想象决定。
总之,恐龙的复原是科学性与艺术性相互结合的过程。骨架结构和皮肤形态的确定通常具有确切的化石证据,而皮肤颜色的复原则受人为因素影响,会根据复原图或复原模型的使用环境情况做出适当调整,但颜色范围仍需遵循基本的生物规律。