古生物學家揭秘劍龍能夠“隱身”的秘密 _古生物

巨棘龍巨棘龍鱗片特寫巨棘龍鱗片橫截面漫反射示意圖中國古生物學家詳細描述了來自四川省自貢市侏羅紀晚期一件劍龍類皮膚印痕化石，并指出粗糙的鱗片有助于降低其體表的整體亮度，從而達到隱蔽的效果。化石的研究者，中國地質科學院地質研究所青年學者邢立達與自貢恐龍博物館副館長彭光照，研究部副主任舒純康在近日出版的《地質通報》第七期上撰文描述了該珍貴的標本。恐龍皮膚基本類似于現代爬行類皮膚，它們的表皮角質化程度高，身體被角質鱗所包裹。這些角質鱗除了起保護作用之外，還有利于防止體內水分散失。恐龍皮膚化石非常珍貴，對認識恐龍體表特征、生理機能和復原恐龍有著重要的作用。世界上第一件恐龍皮膚化石發現于1852年，此后世界各地皆有發現。迄今，除中國外，僅在美國、加拿大、英國和蒙古等地共發現了20余例恐龍皮膚化石，其中以鴨嘴龍類居多。目前，中國所發現的恐龍皮膚印痕化石僅五例，其中三例發現于四川，兩例發現于遼寧。邢立達等人此次描述的劍龍類皮膚印痕化石最初發現于1985年4月，由自貢恐龍博物館在沿灘區采掘而得。同年11月，在該標本的修理過程中，在其左側肩棘（一塊從肩部伸出的骨棘）上發現了皮膚印痕化石，并由學者做過簡單描記。這是中國發現的首例劍龍類皮膚印痕化石。2007年，在自貢恐龍博物館恐龍復原項目的資助下，邢立達等人對巨棘龍進行精確復原工作中，重新觀察了皮膚印痕化石，發現一些新的特征，并作了深入研究。恐龍皮膚的保存需要苛刻的條件，這塊巨棘龍皮膚印痕化石極為難得。四川自貢恐龍博物館副館長，我國著名恐龍研究專家彭光照介紹說：“這頭巨棘龍生前應該是一種離群或獨居狀態，當它正常或非正常死亡后就被迅速的埋藏沒，身體僅僅經過了小小的移動，大部分骨骼都還關聯在一起，其皮膚就保存于左肩棘背面，綜合整體的鱗片大小、排列方式等要素，該皮膚印痕化石的身體位置可能為前肢的肘關節及其鄰近的上臂、體側皮膚。”劍龍類皮膚化石最早由美國著名古生物學家馬什描述于1881年。舒純康副主任指出：“我們此次描述的劍龍類為巨棘龍，它是美國劍龍的遠親。劍龍曾經發現過喉甲，這有利于保護其喉部，巨棘龍的鱗片形態非常接近劍龍的喉甲。而且我們發現，劍龍類的鱗片不是單調均勻的排列，而是在小鱗片之間散布有零星較大鱗片，而這種構造已經成為植食性恐龍（如蜥腳類、鳥腳類、角龍類）常見的皮膚樣式，有利于防御。”而在這片約414平方厘米的皮膚印痕化石上，邢立達等人還驚奇的發現很多巨棘龍生活時，皮膚受到的破損。比如鱗片中存在受傷后愈合的錯甲，鱗片脫落之后的皮膚印痕等。更有趣的是，在皮膚上上面有2道劃痕，劃痕中部深入，兩端較淺，推測為巨棘龍所受之創傷，可能為獸腳類恐龍之攻擊所致，這讓我們仿佛觸摸到古世界恐龍生存時的日常瑣細。此次研究中最引人注目的是，邢立達等人發現巨棘龍鱗片表面粗糙，鱗片上存在條索狀隆突，在鱗片上形成若干道嵴，使鱗片表面形成明顯的凹凸。這種凹凸構造將環境光線向不同方向進行漫反射，從而降低鱗片表面整體亮度水平。如果沒有這種構造，當光線照射到巨棘龍平整的鱗片表面時，會在某些方向形成比較強的散射，形成眩光，不利于恐龍自身的隱蔽。知識鏈接：爬行動物皮膚的主要特點是表皮角質化程度深，外表覆蓋著角質鱗，這是由表皮細胞角質化形成的，這不同于魚類的骨質鱗。爬行動物因缺乏皮脂腺而干燥，同時皮膚的表皮層沉積了大量的角蛋白而變化成各式各樣的角質化物。其真皮還具色素細胞，有色細胞使許多蜥蜴類和蛇類具有顯明的各種顏色。爬行動物的蛻皮現象特別明顯，隨著動物的生長必須定期更換，這一生理現象稱為蛻皮。其中，蜥蜴和蛇有定期的蛻皮，這是因為它們具有雙層角質層，其外層在定期蛻皮時脫掉。龜及鱷沒有定期完整的蛻皮，而是不斷地以新替舊。爬行動物的皮膚角質物的形狀、大小、數目隨種類不同而異，是分類的依據之一。蜥蜴類和蛇類的角質層不斷加厚而形成了鱗片，并呈粒伏或覆瓦狀排列；鱷類的軀干部和蛇類頭部的角質層極度加厚而形成大型盾片；龜鱉類的角質層與皮下真皮骨板結合在一起而形成了大型的甲板；蜥蜴類的有些角質層則形成了小刺或棘狀突起。