恐龍化石被發現後,是根據什麼原理進行還原的?

貓先生內涵科普


恐龍化石的拼接相對容易一些,而復原恐龍整體的形象就難一些,恐龍有些有毛有些沒毛,恐龍的顏色現在也很難確定了,依靠一些殘缺的證據可以部分復原。

復原恐龍骨架結構比較難,但也可能沒有想象的那麼難。地球生物結構和功能相適應,骨骼都是有受力、附著肌肉、穿行血管等功能,學過一些解剖學的都能拼出來一些,但有時候很多恐龍化石摻雜在一起,拼接難度更大一些。恐龍骨骼化石有幾種情況,有些地質地層保存的比較好,恐龍骨架就保存的比較好,骨頭沒有散落,這樣的化石就在發掘的時候編好號,處理好之後直接按照編號後就差不多了,可以以此建立數據庫,再發現新的恐龍化石群后,可以根據比對已有數據庫中恐龍骨骼的形狀、結構,來判斷恐龍的種類,這樣就好拼一些了。

有些地質地層保存的不是很好,恐龍骨架化石在地質活動中散落了,也因為化石形成艱難,有時候恐龍化石並不完整,但是通常散落的不會太遠,就是位置會有變動,這就需要根據骨骼形狀、結構作為依據,比如下肢骨要強於上肢骨,關節面的結構就能對應於連接的另一根骨頭,骨頭上的突起有些是肌肉的附著點,血管走行的地方也能形成穿孔和凹槽,就這樣根據結構慢慢復原。最後一種情況也比較常見,就是在一個區域內有多種多頭恐龍骨骼化石散落著,有些會摻雜在一起,可以根據數據庫比對已經成功拼接出來的恐龍骨骼的結構特徵,將不同的恐龍的化石分別開再拼接。

而恐龍整體的復原就很難了,由於形成年代距今最近也有6500萬年了,很多細節都無法考證了,一些琥珀中會帶有一些恐龍組織,可以確定一些恐龍長有毛,沒有琥珀的可以根據周圍的皮屑等化石來判斷,這就比較艱難了,皮屑中也可能有一些類似現代生物皮膚中色素小體的結構,能夠據此推斷恐龍的顏色。大體上是這樣搞的,不過我這說的簡單,實際工作肯定要艱難得多。


來看世界呀


在具體解釋這個問題之前,先給大家看一幅圖片,這是一種古生物完整骨骼的復原圖。

很顯然,它是一種海洋生物,如果以鯨類的外形復原的話,是不是應該是這個樣子的呢?

但是現實中它的樣子是這個樣子的。

這種動物其實是大名鼎鼎的滄龍,生活在晚白堊世的大型海生爬行動物。通過想象圖和復原圖的對比,大家可以清楚的看到基於古生物化石的想象與現實之間是有差別的。

下面就來講一下,恐龍化石發現之後是怎樣來複原的。

我們發現的恐龍化石往往是不完整的,有的時候只有幾塊骨骼,有的時候會有較多的化石發現。通常情況下,只有小型的恐龍才有可能保存完整的化石。

圖注:化石完整的腔骨龍,圖片來自網絡

我們首先需要確定的是恐龍化石完整的樣子,我們需要尋找那些發現化石數量多,整體完整度更高的種類,在復原這些恐龍的骨骼之後作為參照。當發現不完整甚至是零碎的化石時,以這些恐龍作為參考繪製其完整骨骼,這個過程專業名詞被稱為比較解剖學。通過這種方法我們來複原了恐龍完整的骨骼。

圖注:始祖鳥的骨骼線圖,右上角是實際發現的部分,圖片來自網絡

有了完整的骨骼,等於有了這一支動物的基礎,然後我們要在骨骼的基礎上附加肌肉、器官和皮膚。怎樣在骨骼上附加肌肉、器官和皮膚呢?這時候就需要參照現生動物啦,比如與恐龍親緣關係較近的鳥類和鱷魚,甚至是哺乳動物。

通過認識現生動物肌肉、肌腱是如何附著在骨骼之上,我們就能夠復原恐龍身上的肌肉附著情況。

圖注:從骨骼到肌肉的開角龍,圖片來自網絡

當我們將恐龍的骨骼附著上肌肉之後就可以在肌肉之外增加皮膚啦!皮膚的參考,往往是今天的爬行動物,因為大部分的大型恐龍身上是長著鱗片的。近幾十年來,古生物學家發現了許多小型羽毛恐龍,證明恐龍的身上是覆蓋著羽毛的,所以很多恐龍的復原圖看上去就像是鳥類。

圖注:原角龍的復原,自下而上,圖片來自網絡

圖注:中華鳥龍的化石中保存了羽毛痕跡,圖片來自網絡

圖注:長羽毛的中華鳥龍復原,圖片來自網絡

除了鱗片皮膚以及羽毛,很多恐龍的身上還有角質結構。比如,三角龍的角或者是許多長有頭冠的鴨嘴龍類的頭冠,其外形並不是我們發現的化石的樣子,在這些骨頭的外面往往是包裹有角質結構的,而角質部分經常無法保存成為化石,所以需要我們根據保存化石中的蛛絲馬跡進行推測和復原。

拿埃德蒙頓龍舉例子,這種恐龍曾經被認為是典型的平頭鴨嘴龍,但是最新發現的化石證明在它們的原本光禿禿的腦袋上長有一個小頭冠,這就改變了我們對於這種恐龍外形長期以來的復原。

圖注:沒有頭冠的埃德蒙頓龍,圖片來自網絡

圖注:長頭冠的的埃德蒙頓龍,圖片來自網絡

事實上,恐龍的復原並不是古生物學家的工作,而是古生物藝術家的工作。他們既是藝術家又是生物學家,還是解剖學家,他們往往都是以畫家的身份來進行這項工作,但是這項特殊的工作又要求他們要有豐富的古生物,現代生物學,解剖學及藝術等多領域的知識。

圖注:中國最棒的古生物藝術家:趙闖


正是這些知識豐富的古生物藝術家的存在,才讓我們能夠看到恐龍活著時候的樣子。我們對於恐龍的復原也是在不斷進步的,看看150多年前復原的禽龍其實是這個樣子,現在復原的禽龍就要科學得多!

圖注:19世紀40年代的禽龍復原,圖片來自網絡



古生物探索


看看中國的鴨嘴龍足跡化石和翅膀化石,再看看日本人根據鴨嘴龍骨骼化石復原的鴨嘴龍圖形,錯誤地讓鴨嘴龍失去了翅膀!可見化石復原有臆想的成分。






金童希瑞


你去問問刑偵專家吧,現代的技術,根據一個頭骨,可以把這個人復原得惟妙惟肖,致於什麼原理,那是專業知識。


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