互动科普

它们的极好的夜晚视力和明显的温血提出这样一个问题：它们在白垩纪末期的冰室条件下能够幸存下来吗？

在早白垩纪世（大约距今1亿年前），澳大利亚位于南极洲旁边，南极洲当时跨越南极，就像今天一样。而澳大利亚东南角，现在的维多利亚州，则正好位于南极圈内。那时，该区域居住的动、植物群落是生活在没有现代类似气候的条件下的。平均温度虽然低，但看来仍在温带气温的范围内，可是在漫长的冬季没有阳光照射。

许多恐龙世系在其它一些地方消亡之后，却在这种奇特的环境中存活下来了。至少该群的一个成员已经进化出了对寒冷和黑暗的适应性。这种适应性不仅本身有意义，而且对于它所表明的一个生物时代的消逝来说也是有意义的。如果全球变冷确实消灭了恐龙类，那么正如许多古生物学家所启示的，那时澳大利亚的物种很可能是幸存时间最长的那些物种。它们的对早已是极限气候的适应性能有助于它们在急剧变冷的趋势之后存活下来吗？这种趋势已打击了生活在其他大陆上的那些没有准备好的物种。

虽然对澳大利亚东南部的白垩纪古植物业已研究了一个多世纪，而古动物直到最近大部分仍神秘莫测。在1990年前后，地质学家WilliamHamiltonFerguson发现了两个骨头——一个肺鱼的牙齿和一个鉴定属于兽足类巨齿龙属的食肉动物的爪，这些骨头对此后的古生物工作产生了影响。在以后的70年间，没有其他的发现加入，这些骨头存放在维多利亚博物馆的一个陈列室中，被人忽视了。之后，在1978年奠纳什大学的两名研究生Tim F．Flannery和John A．Long在Ferguson发现上述骨头化石地点的附近，发现了埋藏在早白垩世硬砂岩和泥岩中的宝贵的恐龙骨头的第一批标本。

这些发现——该地点在墨尔本东南，驱车仅一个半小时即到——促使古生物学家去探测其它海岸地点在1980年，我们在奥特韦山脉中发现了一个富含恐龙化石的地段。此后．维多利亚州政府在我们的建议下把该地段命名为恐龙湾。在这里，在Earthwatch和其他志愿者、国家地理学会、澳大利亚科研理事会以及Atlas Copeo公司(一家制造采矿设备的厂商)的帮助下，我们每年花三个月时间雕凿、锤击和有时在含化石地层中爆破出洞子这一项目已成为我们的生活和我们合作者的生活之中心，成为我们孩子，甚至我们双亲(其中两人是古生物学家)的生活之中心。

当猛烈的季节性海流席卷堆积有骨头和植物的广阔泛滥平原时，将漂流物和抛弃物沉积在浅河槽的底部时，就形成了恐龙湾和相似性质的其它地点。这些沉积物出现在维多利亚南部海岸一带，因为只有在这里，进行侵蚀的波浪才能使沉积在断裂谷中的沉积物暴露出来，该断裂谷是在澳大利亚和南极洲走着它们各自的分离道路时形成的，如同冈瓦纳(冈瓦纳是古老的超大陆)的另一些碎块一样(见图2)。在澳大利亚内陆仅仅发现有两个来自同一时期的化石地点：一个化石产地位于古老湖泊底部在平静得多的环境下沉积的沉积物中因此．这个内陆地点产出了一些保存得极其完好的标本。

必须指出，澳大利亚东南部的恐龙是从只不过S000块骨头和两具部份的骨骼得知的。仅有几百个骨头能确定属于某一个种或属。然而，能确定种属骨头数目虽少，却由其科学价值而得到补偿。

在解释方面所做的一切努力都是围绕着对温度的估计，为此试用过两种方法南卫理公会教徒大学的Robert T．Gregory及其同事根据在古岩石中捕获的氧18与氧16之比推断了澳大利亚的古气候他们发现，年平均温度可能接近零摄氏度，但可高达零上8摄氏度。今天这些温度值出现于萨斯喀彻温省的哈得孙湾(0℃)及明尼阿波利斯和多伦多(零上8℃)。

牛津大学的Robert A．Spicer和亚利桑那大学的Judith Totman Parrish则根据古植物的结构推导温度，达到了稍微较高的10摄氏度的年平均温度。他们的研究工作表明，极地澳大利亚养活了针叶树、银杏、蕨类植物苏铁科植物、苔藓植物和术贼类，但仅有根据一点点花粉鉴定出的少量被子植物(即显花植物)。鄂时被子植物正好开始蔓延．进入新的小生境。也许，它们是通过利用断裂谷中杂草丛生的生态系统而得到发展的，那些断裂各是在超大陆分裂时形成的。

一年四季提供食料的常绿植物有着厚厚的角质层和其它指示能适应寒冷或干燥(也许由冬季冰冻所引起)的结构特征。落叶植物提供了另一个气候线索：它们似乎同时落下所有的叶子。大规模的落叶可能是黑暗或寒冷引起的。然而，干旱很可能并不是经常起作用的一一沉积记录和丰富的蕨类植物、苔藓植物均表明，或许除冬季外各季节时的环境都是潮湿的。

如果平均温度的较高估计值是正确的，那末澳大利亚既是气候温和的，又是每年要经历一个连续黑暗的时期——这种组合情况在现代的各种类型气候中绝无与之类似者。冬季的长夜要持续6个星期到45个月，究竟持续多长要取决于真实的古纬度。由于那时最低的极端温度远在平均温度之下，所以有化石保存下来的大多数脊椎动物必须生活在很接近于其热限度的环境中。有些脊椎动物，倒如肺鱼，现在已不能在低于10℃的冷水中繁殖。

另一方面，如果较低的平均温度是正确的，那末要了懈古群落究竟是怎样活动的问题就不仅仅是一般的科学挑战。在认真地着手研究这一问题之前，科学家们首先必须证明存在着较低的温度。为了弄清楚年平均温度估计值，一个多学科研究小组正在比较植物群、地球化学和其它方面的证据。在动物群中没有哪一类动物能像今天的考拉那样对该地区来说是如此特有了。因为尽管其它的种和属都是地区性的，但它们仍属于世界性的科中。而且，它们的适应性是惊人的，事实是在别处它们所属的科中有些种属越过死亡时期幸存下来了。

在这些过时的物种(即残遗种)中有迷齿类两栖动物，即现代两栖动物和爬行类的祖先。大多数古生物学家认为这个群是在慷罗纪(大约距今1．6亿年前)灭绝的。但是，在过去15年间奠纳什大学的Michae Cleeland和Lesiey Kool发现了来自维多利亚早白垩世沉积物中的这一群的三个颁。其中二个颔是明显无误的，因为它们的牙齿具有釉质的迷路折叠，这个群就以此取名。该群在别处灭绝之后，至步有一种大型的迷齿类在极地澳大利亚生存丁几百万年，直到距今1．15亿年时。

它们是怎样幸存下来的？我们猜想，寒冷的天气使它们在与鳄鱼的竞争中存活下来了，鳄鱼可能难于适应在澳大利亚东南部盛行的天气状况，直至早白垩世最后500万年期间气候开始变暖为止。此假说以如下事实为根据：同时代的鳄鱼现今生活在不低于10℃的水中，而一些现代蛙类和蝾螈却能够在雪的融水中活动。

晚期的另一种幸存者是熟悉的跃龙属——一种食肉的兽足类。在世界别的地方这一属的动物高度可达5米，而澳大利亚东南部的跃龙站立高不超过2米——刚刚比人高一点。这种侏儒是迄今已发现的最后幸存的跃龙。仍然不清楚的是，这个种的长寿是否也归功于寒冷气候可能为之创造出的某种小生境。幼年形态(但迄今为止尚未发现蛋壳)跃龙的发现的确表明，这些恐龙不仅不是不速之客，而且在极地度过了一年中的大部分时间，它们在阳光最多的时期利用此一区域作为繁殖场所。

和上述跃龙不同，澳大利亚的许多恐龙在它们的谱系中不是最后存活的种；有些可能是谱系中的最早的种。至少已辨认出2个，也许多达4个的恐龙科，含有这些类恐龙的最老的或最老之一的形态。例如，似鸟龙类(ornithomimosaurs)，即具有鸵鸟状大小和外貌的食肉恐龙，显然是这一群恐龙中原始的且是最老的之一；只有东非的晚侏罗世的一个种在年代上早于澳大利亚的。澳大利亚种的细长后肢使其成为恐龙世界的瞪羚，它们能够逃脱捕食动物的捕杀并减少牺牲者。似鸟龙类可能发源于冈瓦纳，向北扩展，加入北美和欧亚的晚白垩纪世动物群中，在那里得到了广泛的繁殖。

两个很小的兽足类尚待鉴定，但是其中一个似乎类似于吃卵的oviraptosaur，这类恐龙迄今为止仅在北美和亚洲的较年轻的白垩纪岩石中发现过。这些群也可能发源于冈瓦纳。

最近鉴定出来的有一个恐龙群属于新角龙类(角龙指有角的恐龙)。这一鉴别是暂定的，因为它仅以二个尺骨(下前肢的一部分)为依据，然而它与细角龙属(Leptoceratops)相似又是不可思议的，细角龙是像绵羊那样大小的吃草恐龙以前，时代为晚白垩世的所有新角龙的化石，除产自阿根廷的少数骨头外，均来自北半球。新角龙这一恐类科也可能出现于南超大陆。

澳大利亚的早白垩世时期还使在另一些区域持续兴旺的恐龙类重新定形。最为成功的这样的群是棱齿龙科的恐龙。这些动物其中大多数只不过有鸡那样大，是为了快速行动而构成的两足动物，有二个大的后足、小而发育良好的双手、结实的尾部，且大多具有食草习性。因此．它们在形态和生态作用方面均相似于䶈(袋鼠科中的小兽一校注)。

棱齿龙科从中侏罗世到晚白垩世时期遍布世界各地．但是它的凸出程度在维多利亚沉积物中达到了绝对和相对的高峰。棱齿龙类不仅的确构成了该沉积物中的大多数恐龙化石，而且它们还代表着4—5个属(取决于人们采用的分类标准)和56个种，更为多得多地富含恐龙化石的另一些地区决不会同时埋藏3种以上的棱齿龙类。某些情况显然有利于澳大利亚极地的这一群的多样化。

极地棱齿龙类的至少一个种具有特别饶有兴趣的适应性，这已被Leaellynasaura amicagraphica(根据我们的女儿以及维多利亚博物馆和国家地理学会的朋友们的名字命名)的保存极好的颅骨化石所证明。对于这种大小的恐龙来说，它的脑是异乎寻常之大，它具有视(神经)叶的痕迹，该视叶的相对大小无疑在棱齿龙类迄今已编录的资料中是最大的。

人们怎样来解释这些增大的视叶呢？我们假定，这种视叶增强了动物在黑暗中的视力，使它们能够在漫长的冬季有效地寻觅到食物。那时对那些能够看见食物的动物来说并不缺少食物：食草动物能够靠常绿植物和落叶丛为生，食肉动物已能猎取到食草动物。

这个假说也能解释为什么棱齿龙类首先开始适应极地环境。世界各地的棱齿龙类均具有大眼睛，可能具有敏锐的视力。这种特性使它们能够在极地澳大利亚得到立足点。一旦在这种“受保护的”环境中定居下来，棱齿龙类就能彼此竞争，以产生观察到的种属多样性，也许还全都具有肥大的视叶。

如果动物在夜间寻食，它们必须在冻结或冻结之下的温度环境中活动。这种适应性能远远超过任何现代爬行动物，乃至新西兰的楔齿蜥sphenodon punctatus的耐寒性，该种动物只要能晒太阳在5℃下也能活动，Leaetlynasaura像鸟在冬季一样，通过保持恒定的体温、经常吃食因而可能唯一地幸存下来了。

翼龙(会飞的爬行动物)和甲龙(具有大量被甲的恐龙)也有出现，但是呈碎块残骸出现，像是告诉研究者这些动物很少存活下来然而，从很少量的牙齿中能够收集到很多资料，因为它们来自蛇颈龙这些长颈的爬行动物，本身不是恐龙，通常涉水过海，但是在这里它们栖息于澳大利亚与南极洲之间古河谷内的淡水中因此，它们又被叫做恒河海啄——生活在淡水中的少数鲸类之一。

只有蜥脚类恐龙不存在这些庞然大物(熟悉的例子有雷龙属)那时生活在澳大利亚的较低纬度区。然而，更往南，没有发现一个这类庞然大物，实际上在两个半球迄今已鉴定出的9个白垩纪极地恐龙地点中的任一个也没有发现这类庞然大物。迄今已发现的极地蜥脚类恐龙，是产自澳大利亚东北部的古老得多(早侏罗世)的Rhoetosaurus。

这些巨大恐龙明显地局限于澳大利亚白垩纪时的较低纬度区，这可能真正是或仅仅是取样的一个赝象。我们担心这个问题，因为从下雨涨水的河流决口出来的洪水会使中、小尺寸的骨头汇集起来，而把大骨头留下。蜥脚类恐龙的躯体留在原位，而不是漂流到在小的洪水河槽中聚集有许多东西的地方，小河槽宽不超过510米，深20—30米。

可是，我们猜想在这些极地区有向着小的恐龙躯体方向演变的基本趋势人们必然会想起在棱齿龙科中没有一个恐龙站立起来会高于人，大多数仅仅到人的膝盖高度矮小的跃龙属与我们在北美收集品中研究过的晟小的属相当。似鸟龙类同样是不吸引人的，原角龙类和甲龙不大于绵羊。一个爪的单个碎块构成我们有关一个其长度达8米的恐龙类型的唯一记录，该类型是一食肉动物，明显地类似于英格兰的Baryonyx。

这种情况与Bergmann和Allen在19世纪描述的比例定律相抵触。按照这些定律，某一谱系的动物当其所处的环境平均温度下降时就趋向于变得越来越大和越来越结实这种趋势可通过对加拿大的美洲狮和中美洲的美洲狮的对比及在副极带和热带的人口数的对比为例来说明，。

另外一些因索也决定着躯体的大小，特别是一个群体生活领域的大小。岛屿上发现的个体往往小于大陆上的同类动物。例如，在古地中海的岛屿上有矮小的象以及在西伯利亚北海岸附近的岛屿上距今4000年的沉积物中最近发现有矮小的猛犸。矮小可能是对选择压力的一种反应，以增加个体的数量，以便保证一种基因库不同到足以使这个种在有限地区幸存下来这种效应在半岛上也有过记录，古代的澳大利亚东南部是冈瓦纳地块的一个半岛。

该半岛上的恐龙实际上被截留在地球的尽头。它们直接往北的路径被茫茫的内陆海所隔断，它们只有在回转大致往北之前往西行走几百公里才能通过该内陆海。在这样艰辛行动之后，它们才能够在冬季一天最多晒到1小时的太阳。对于这样小的动物来说，迁移几乎没有什么意义。

不太难克服的障碍阻挡住了另一个极地地点的恐龙，该地点产出了大量化石，这就是阿拉斯加的北坡。在那里恐龙有一个清楚的北一南走廊，沿着这条走廊它们能够容易地迁移。有意义的是，这些恐龙体大，至少与北美驯鹿，非洲大羚羊和能迁移的其它现代动物等大。

人们一定会问：如此极能适应寒冷和黑暗的动物是否会由于非自然的冬季而被迫灭绝，例如，推测在白垩纪与第三纪地层之间的界面处发生的灾变事件之后出现的冬天。据认为这一灾变事件，或许是一颗彗星或小行星的碰撞，或是一系列火山喷发，使大气弥漫着一个尘埃层，从而隔绝了阳光，使大多数动物冻死或饿死。

但是，我们猜测，没有这样的非自然冬季能够杀死恐龙，除非它持续的时间很长，必定超过两三个月。否则，至少有些极地恐龙会幸免于这一灾难。当然，有可能另一种发展结束了澳大利亚南部恐龙到白垩纪末的统治时期。

Arthur Conan Doyle曾经梦见被遗忘的那时一个恐龙继续占统治地位的南美洲高原。今年早些时候报道，在西伯利亚海岸附近的岛屿上矮小的猛犸幸存到历史时代的初期，从而产生这样的猜测。如果恐龙发现有类似的安全地方，在那里它们比其余地方的同类活得更长久，那末我们认为包括澳大利亚东南部在内的极地冈瓦纳就是一个很可能会寻找到避难所的地方。

（撰文：Patricia Vickers-Rich，Thomas Hewitt Rich 翻译：徐汉臣）