史前興趣:恐龍也會生病?

史前興趣:恐龍也會生病?

是什麼原因造成了恐龍化石肋骨上出現了一個詭異的孔洞?當年, 這隻恐龍遭遇了什麼事情?塵封20年的疑問,今朝終於解開……

奇怪的肋骨

1997年,在雲南省玉溪市易門縣腳家店,博物館的古生物學家們發現了三具祿豐龍的標本。祿豐龍是生活在侏羅紀早期的原蜥腳類恐龍,它們有長脖子和長尾巴,像後來的樑龍等大型蜥腳類恐龍一樣,以吃植物為生,不過它們的體形沒有那麼龐大,後腿遠較前腿發達,既可以四足行走,也能兩足行走。祿豐龍標本是老一輩古生物學家楊鍾健先生在雲南祿豐發現的,是我國第一具完整的恐龍化石標本,這也是中國人自己發掘、研究、裝架的第一種恐龍。

史前興趣:恐龍也會生病?

這組化石被送到了玉溪市博物館進行清理、編號、收藏,人們最初並沒有發現什麼異常的地方,直到1998年,館員王溢老師在室內對化石進行整理修復的時候才發現了 問題。王老師是獸醫出身,以他的專業直覺,他發現其中的一根骨頭有點與眾不同。

這是一根肋骨,它所屬的這個祿豐龍標本除了一些肋骨模塊,還有肩胛骨、肋骨、肱骨、坐骨、肢骨和椎骨等骨骼,是一隻相對完整的祿豐龍化石,整隻恐龍大概長6 米。別的骨頭都很正常,唯有這根肋骨存在一定程度的病變,而且在肋骨大約三分之一的地方,有一個從前向後的穿孔。

王老師敏銳地發現,這裡面肯定有故事。於是,這根肋骨被單獨收藏起來。直到2015年,王老師和邢立達老師相遇。邢立達老師是國內知名的古生物學者,目前是中國地質大學(北京)的副教授,也是恐龍圈的“達人”。王老師遇到邢老師,兩人自然而然地聊到了這根肋骨,這根肋骨也就進入了我們的研究視野中……

感染的骨頭

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肋骨的輕微變形正是發生在穿孔的位置,這個孔橫向貫穿了肋骨,孔正面呈一個長條形,長約5.4釐米,寬約2釐米,上寬下窄,好像被什麼東西從上劃下來、摳成的洞一樣。在背面的孔則要小得多,只有一個很小的洞。很多因素能給化石造成穿孔—從它還是骨頭那一刻起,自然 就已經開始發揮作用了,經過近2億年的時間,任何物理 因素和化學因素都有可能造成穿孔現象。但是,這個孔的邊緣看上去非常光滑,不像是後來遭到破壞形成的,而且骨骼變形也非常輕微,更像是生前的骨骼畸變造成的。所以,我們推測這應該是一種骨病。

為此,我們展開了討論,同時邀請了美國的布魯斯· 羅斯柴爾德教授參與進來。羅斯柴爾德教授是一位非常有經驗的古病理學專家,也是我們的前輩。之前,邢老師、羅斯柴爾德教授和我曾經一同合作報道過發生在恐龍椎骨上的骨融合病變。我們根據穿孔處一些地方骨骼變薄的情況分析,一致認為是恐龍在生前受到了細菌等微生物感染而造成的這種現象。

對於造成這種感染的原因,那肯定是外傷了。羅斯柴爾德教授認為,這很可能是一次攻擊事件造成的。我們可以假設,微生物勻速侵蝕骨骼,造成了穿孔。如果是這樣,穿孔的形狀正好應該對應當時受傷的形狀—就像是用爪子抓了一下,或者被牙齒咬了一下,造成了在骨骼上的劃痕。然後,隨著微生物的感染,這個劃傷被侵蝕放大,最終形成了這個樣子。

一顆“牙齒”

但是,這種感染造成的範圍有多大呢?我們藉助一家醫院的CT設備,對肋骨進行了掃描。從掃描的縱剖面上,我們可以看到這根肋骨內部已經出現了空腔, 而掃描正常的祿豐龍肋骨裡面應該是實心的。而且在穿孔處,這種空腔範圍最大,這意味著微生物從傷處進入,然後向內擴散,並且已經深入骨髓。這是骨髓炎的 特徵。可以想象,這隻恐龍當時是如何痛苦地度過餘生的,真的是“痛徹骨髓”啊!

令人意外的是,從橫向掃描的CT數據來看,我們又發現了一件有意思的事情。似乎在肋骨腔內,有一個明亮的、圓圓的東西卡在那兒。這個圓圓的東西的截面 逐漸減小,似乎是個錐形的東西。在照片中,越白亮的地方,緻密度越高。這個錐形的東西是什麼呢?

羅斯柴爾德教授開心地表示,這會不會是一顆肉食恐龍的牙齒?這隻祿豐龍被肉食恐龍攻擊,但是成功逃脫了,雖然受了傷,但也獲得了戰利品—它把肉食恐龍的一顆牙齒折斷了,這顆牙齒就被嵌在了肋骨裡。然 後,這顆牙齒又落入了肋骨腔裡。這個故事聽起來很讓人興奮。於是,我們在肋骨的側面照裡尋找線索。真的發現了一個錐形的、很像牙齒的東西!

這真的是一顆牙齒嗎?祿豐龍曾經還有這麼戲劇性的故事嗎?

當研究到達這個階段的時候,研究團隊的成員已 經再次擴充了,我們找來了南非的亞歷山大·派克森博士,他又帶來了英國的倫道夫·奎尼博士。奎尼博士試圖利用這些數據對肋骨進行三維重建,但是最終獲得的 三維模型質量很差,不能確認裡面到底是什麼。

我們意識到,普通的CT數據並不能滿足我們需要的成像精度。這時候,我們得換個方法了。

當年的故事

這些年,一種更高精度的掃描技術受到了關注,那就是顯微CT。顯微CT具有更高的成像質量和精度,甚至能夠掃描小昆蟲的身體結構。於是,這段肋骨被運到北京,送上了顯微CT的樣品臺。

這一次,奎尼博士終於成功地為肋骨建立了高分辨率的3D模型。結果顯示,原來的“牙齒”可能是CT圖像產生的誤導,那只是一些在化石形成過程中析出的礦物質結晶而已。我們不免有點小失望。現在,我們必須 把思路向回倒一點,那就是,給祿豐龍造成傷害的,不一定是咬傷,也可能是抓傷。具體是哪種情況呢?因為沒有更多的信息,我們無從確定。

那是誰攻擊了祿豐龍呢?我們進行了大膽的推斷。在祿豐龍生活的世界裡,還有另一種著名的恐龍—中國龍。這是一種長約6米的肉食恐龍,頭部有兩個突起骨脊,它有牛排刀一樣鋒利的牙齒和強壯有力的頭部,非常適合捕食祿豐龍和雲南龍這樣的大體形恐龍。至少,我們目前還沒有找到更好的替代者。也許祿豐龍正是受到了中國龍的攻擊,然後,它成功擺脫了追殺,並倖存了下來。但創傷給祿豐龍帶來了長時間的痛苦,讓它在去世之前變得虛弱,甚至有很大的可能因此 而喪命。

時光過去了將近兩億年,祿豐龍成了珍貴的標本,通過一個小小的創孔訴說著當年的故事。它的發現填補了我國在蜥腳類恐龍古病理學上的空白,豐富了恐龍病理學知識,也加深了我們對侏羅紀早期各種恐龍之間相互關係的理解。

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