对霸王龙和其他恐龙牙齿的新研究提供了对其饮食习惯的见解-天天播资讯

来源：cnBeta 　2023-01-29 11:42:29

恐龙牙齿上的划痕可以揭示出它们存在时的真实饮食状况。研究人员首次采用牙齿微磨损纹理分析（DMTA）来推断大型食肉动物，如异龙和霸王龙的饮食习惯。通过捕捉单个牙齿的3D图像并检查划痕的模式，科学家可以推断出哪些恐龙可能食用硬骨头，哪些恐龙可能更喜欢较软的食物和猎物。

【资料图】

这种方法为古生物学研究开辟了一条新的途径，不仅可以更好地了解恐龙，还可以了解它们所处的生态系统和社区。

从《幻想曲》到《侏罗纪公园》，霸王龙被看作是一个可怕的顶级掠食者，它会追赶它的猎物并把它整个咬碎。但是，这种标志性的恐龙究竟有多少是在啃食骨头？在它之前存在的其他掠食性恐龙又如何呢？

这颗牙齿顶端的100微米乘100微米（μm）的图像显示了微小的划痕，这些划痕被分析为磨损特征的复杂性和深度。资料来源：2022年温克勒等人。

来自东京大学的研究人员与德国美因茨大学和汉堡大学的团队合作，对1亿多年前的个别恐龙牙齿使用了牙齿微磨损纹理分析（DMTA），这是一种扫描技术，在显微镜下检查牙齿的地形磨损和撕裂，以更好地了解它们可能吃过什么。

"我们想测试一下，我们是否能用DMTA找到暴龙类（来自白垩纪，1.45亿年至6600万年前）与较早的异特龙类（来自侏罗纪，2.01亿年至1.45亿年前）不同进食行为的证据，它们都是食肉动物的类型，"来自前沿科学研究院的博士后研究员Daniela Winkler解释说。"从其他研究中，我们已经知道暴龙可以裂开并以骨头为食（通过对它们的粪便和骨头上的咬痕的研究）。但是异特龙要古老得多，关于它们的信息并不多。"

DMTA主要用于研究哺乳动物的牙齿，因此这是第一次将其用于研究翼龙类。来自东京大学的同一个研究小组最近还率先对日本长鼻龙的DMTA进行了研究，长鼻龙以其长脖子和尾巴而闻名。在尺寸为100微米（十分之一毫米）的极小范围内拍摄了牙齿表面的高分辨率三维图像。

蓝色的硅被小心翼翼地从一个管子里排泄到牙齿上，并让其干燥几分钟，形成近乎完美的复制品，这些复制品被取出，从美国犹他州盐湖城的博物馆带到日本进行进一步研究。

考古学家使用多达50组表面纹理参数来分析图像，例如，磨损痕迹的粗糙度、深度和复杂性。如果复杂性很高，即有不同大小的痕迹相互重叠，这与硬物的喂养有关，例如在骨头上。然而，如果复杂性较低，即痕迹排列较多，大小相似，且不重叠，这与软质物体的进食有关，如肉类。

该小组总共研究了48颗牙齿，其中34颗来自恒温恐龙，14颗来自鳄鱼（现代鳄鱼和短吻鳄），它们被用作对比。由于加拿大、美国、阿根廷和欧洲的自然历史博物馆提供的贷款，该团队能够研究原始的牙齿化石并采取高分辨率的硅模具。

"我们实际上在2010年就开始了对恐龙的牙齿微磨损研究，"来自前沿科学研究生院的讲师Mugino Kubo说。"我的丈夫Tai Kubo博士和我已经开始收集南北美、欧洲，当然还有亚洲的恐龙和它们同时代的牙齿模具。自从Daniela加入我的实验室后，我们利用这些模具对食肉恐龙进行了更广泛的比较。"

"在大流行期间开展这项研究尤其具有挑战性，"Winkler说，"因为我们依靠的是能够从国际机构收集样本。这次的样本量可能没有那么大，但它是一个起点"。

他们发现令人惊讶的是，他们在异龙和暴龙中都没有发现很多碎骨行为的证据，尽管他们知道暴龙是吃骨头的。这个意外的结果可能有几个原因。可能是尽管暴龙能够吃骨头，但它比以前认为的要少得多。另外，研究小组不得不使用保存完好的牙齿，所以可能是那些被排除在这项研究之外的极度受损的牙齿处于这样的状态，因为那些动物更多的是以骨头为食。

研究小组确实在恐龙和鳄鱼身上发现了一些东西，那就是幼年和成年之间的明显区别。"研究了两个幼年恐龙标本（一个异特龙和一个暴龙）之后，我们发现，与成年恐龙相比，两者的进食位置和行为都非常不同。我们发现，幼龙的牙齿有更多的磨损，这可能意味着它们不得不更频繁地在尸体上进食，因为它们吃的是剩饭，"Winkler解释说。"我们还能够检测到幼年鳄鱼的不同喂食行为；然而，这次情况正好相反。幼年鳄鱼因吃较软的食物，也许像昆虫，牙齿磨损较少，而成年鳄鱼因吃较硬的食物，像较大的脊椎动物，牙齿磨损较多。"

温克勒说，恐龙的下一步可能是更详细地研究长颈龙，该团队也一直在研究长颈龙。但是现在，她正在用一种小得多的东西做实验：蟋蟀。这种昆虫的嘴可能很小，而且没有任何牙齿，但研究人员想看看他们是否仍然可以用同样的技术找到嘴部磨损的证据。

"从我们使用DMTA学到的东西，我们有可能重建已灭绝动物的饮食，并从中推断出已灭绝的生态系统、古生态学和古气候，以及它与今天有什么不同，"Winkler说。"但这项研究也是为了好奇心。我们想形成一个更清晰的图像，了解恐龙到底是什么样子的，以及它们在数百万年前是如何生活的。"

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