中科院格致论道讲坛

重塑亿万年前的生命，靠的可不止画画这么简单 | 恐龙大王赵闯

21 Nov 2016

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出品：中国科普博览 SELF格致论道讲坛导语：死去6600万年的霸王龙，被科学艺术家赵闯依据化石材料与科学家的研究成果一步步再现了威猛的形象，同时又被科学童话作家杨杨起名为威尔逊，建立了它的家庭，构建了它的王国与时代。他们将霸王龙威尔逊的故事写成图书，介绍给世界各地的人类小朋友。过去7年，赵闯和杨杨启动了一个名为“重述地球”的科学艺术创作计划，用自己独特的方式重新讲述了一个地球的故事，而霸王龙就是其中的一个细节。本期SELF讲坛邀请赵闯，讲述他与威尔逊的故事。古生物复原，翻译过来，就是将恐龙的骨架复原成原来有血有肉的样子。恐龙已经灭绝了，科学艺术家得像侦探一样通过骨架、通过各种蛛丝马迹恢复成原来的样子。“随着化石材料以及科学技术的不断更新，我们对那个时代的了解就越来越进步，每一年都在发生着变化。”小时候提到恐龙时代，就是动画片中看到的，到处都是火山，黑压压的一片，到处都像椰子树一样，像苏铁简单的植物。现在大家都知道恐龙时代不长那样，植物非常繁盛，有的恐龙是带着毛的，天上也有鸟，比如蜜蜂，一些昆虫都已经出现了。除了场景不一样，很多细节也有不一样，比如三角龙，1993年的电影《侏罗纪公园》，有一个三角龙躺在地上，有病了，科学家趴在它的身上，随着一起一伏。现在大家都知道三角龙的身上是有刺的，电影里科学家趴在三角龙身上这个场景就不太科学了。《侏罗纪公园》还有一个迅猛龙，一个人骑着摩托车，旁边两个迅猛龙在跑，特别帅。但是真实的迅猛龙个头不高，而且满身是长着毛的，胳膊上也有羽毛的。为什么恐龙的复原像一直在变化？科学家凭什么说迅猛龙就长这个样子呢？下面我们跟着赵闯，通过霸王龙来分析一下复原的过程。霸王龙骨架有100多年的历史了，早期的恐龙电影比如《金刚》，霸王龙是三根爪子，2000年翻拍了一版，还是保留了三个爪子。其实是两个爪子，非常短小，如果跟霸王龙打架，有一个技能就能赢它，就是掰腕子。早期的霸王龙复原，比如哥斯拉，恐龙尾巴是在拖在地面上的，然而这样的形态是不正确的。当初科学家发现化石的时候，它就像被狗吃剩的骨头一样，满地都是。化石发现之后，科学家对每一块化石进行描图，拼装在一起。今天有足够多的证据显示出恐龙生前大概的身体状态是腿在中间，尾巴甩在高空，形成一种平衡结构，这是人类目前对恐龙的最新认识。但是倒退20年，古生物复原的工作只能做到这个份上。“今天我们能把这个步骤再往下深入，更加仔细，除了将恐龙骨架拼装好之后，可以通过精密仪器找到多出肌肉连接的痕迹。”科学家借助精密仪器，可以推算出这样一张图，红色的线代表长在身体外侧的肌肉，蓝色的线代表长在身体内侧的肌肉。通过骨头上的痕迹，一一对应，就像玩连字游戏一样，把肌肉的走向推算出来。有了肌肉的走向，就能推算出肌肉的体量，这些都是现代科学能够精确告诉我们的。但是有好多细节，化石和科学家不能告诉科学艺术家怎样去复原，比如霸王龙跑起来是什么样？能跑多快？需要赵闯独自寻找蛛丝马迹。其中一个重要的证据，就是脚印。为什么一个脚印就可以看出速度呢？上面的脚印是三根脚趾头，霸王龙后脚是四根脚趾头，前面三个指头着地，另外一个是四根脚趾。从骨骼结构来看，就会发现它的步子要迈得非常大，这样才有可能让小趾头着地。这个脚印留下来，这个主人一定是以非常快的速度在奔跑。想象一下，霸王龙有10吨，14米长，跑起来那么快，估计就像公交车或者火车一样，这种行为方式、这么大体型的动物，今天恐怕是永远也看不见了，想象恐龙时代是什么样的景象？可能是仨俩一群，虽然非常大，但是非常轻盈的奔跑，这是从骨骼之外可以推算出来的东西。还有，霸王龙吃东西是什么样呢？小时候看到很多恐龙的画册，一只霸王龙正在吃东西，地上摆着其他恐龙的骨架，被吃得特别的干净。实际情况不是这样。霸王龙跟其他恐龙不太一样，最重要的一点就是牙。异特龙，永川龙，虽然身长也是10米左右，非常大，但是它们的牙是扁的，剃刀状的，这种恐龙吃东西的时候可能非常斯文，吃得特别干净。霸王龙不是这样，用计算机软件修复的霸王龙的头骨显示，霸王龙的牙是圆柱形的，非常粗壮且强有力，霸王龙上颌的宽度比下颌宽很多，闭上嘴的时候，两排牙是交错的，就像切骨头的刀一样，“咔碴”一口，就把动物身体连骨头带皮肤全给咬掉。再看霸王龙的嘴能张多大，霸王龙的关节经过测量，嘴关节可以打开120度，头部长度1.5米的动物，张开嘴可以达到2米的宽度。捕捉实物4到6米的话，咬一口身体就没了，非常有效率、非常粗暴的进食方式。霸王龙的头上有一点跟以往画的不太一样，它的头上是有角的，是一个低矮的角状物。近些年来的医疗设备得出的结果，用CT机扫描霸王龙头骨，可以看到眼睛上面有一块像馒头掰开的蜂窝状结构，上面有很多粗壮的凹痕。得出一个结论，跟某些现代动物很像。犀牛的鼻子上长角，额头这个位置也有角，但是如果把犀牛的头骨拿出来看，会发现头骨上没有角。原因就是犀牛的角跟羊角、牛角不一样，犀牛的角是皮肤跟毛发，是一层坚硬的外壳，跟骨头是不相连的。跟骨头唯一接触的部分，在骨头上留下的附着痕迹，就是像蜂窝状的痕迹，结构跟霸王龙是非常一样的。由此可见，虽然外表看不出来，但是生前有可能有角的结构，这是推算出来的结果。提出一个假设，必须要有多方面的支持。从血缘关系上推算，冠龙是霸王龙的早期类型，跟霸王龙的血缘关系有点像人跟黑猩猩。霸王龙最早的有血缘关系的动物就是这样，头上有冠子，向霸王龙演化的时候，这个冠子在缩小，冠龙的冠是空心的，可能是用作一种炫耀，就像大公鸡的冠子，不是特别的结实，但是特别好看，可以吸引异性，或者在自己地盘警告。冠龙后来体型越来越大，冠子越来越小。到了霸王龙冠子已经退化得更加的不明显了。霸王龙的皮肤长什么样？在赵闯小时候，他根本不知道还有恐龙是长毛的，一致认为恐龙是全身的鳞甲，但是羽王龙让他动摇了。因为进化有一个大的原则，就是不可逆。羽王龙是霸王龙的祖先，是亲戚，按理来说是霸王龙有毛的，不可能祖先不长毛，它又重新长成鳞了。但是科学家发现了霸王龙的鳞片化石，这好像说不通。再看今天的动物证据，现在也有动物就是这样，祖先是毛发，现在是鳞片，就是犰狳，看起来满身都是鳞甲，实际上是变异的皮肤和毛发，并不是真正的鳞片，穿山甲也是这样。这就是长鳞片的恐龙，所谓鳞片，并不是真正的鳞片，而是某种形式的皮肤。像犰狳一样，除了满身的鳞片之外，身体两侧还有残留的毛发。综上所述，霸王龙就有可能长这个样子。身体两侧都是鳞片，但是在头和背部长着残留的毛发，这些毛发像大象一样，成人大象没有毛发，但是幼年的时候却是毛茸茸的。霸王龙幼年可能刚出生就是一身小黄毛。美术工作者就是根据这样一些片断来拼凑出霸王龙生前的样子。很多人问我做恐龙复原最有意义的事情是什么？地球好比一座太空里的旅馆，地球上从古至今所有存在过的动植物，都是星球上的旅客。古生物复原，把已经出现过的灭绝了的物种都给编辑下来，好比一直在清理星球上出现的名单，让大家知道好多生命都是存在过的，因为所有生命都是值得尊重的。内容来源于中国科普博览SELF格致论道讲坛，转载请注明出处。登陆“SELF格致论道”官方网站、关注微信公众号“SELF格致论道讲坛”获取更多信息。本期视频也将陆续在中国科普博览上推出，敬请关注。更多合作与SELF工作组[email protected]联系。

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