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霸王龍

古生物百科

霸王龍即雷克斯龍(Tyrannosaurus Rex),生存于白堊紀(jì)末期的馬斯特里赫特期(MAA)距今約6850萬(wàn)年到6500萬(wàn)年的白堊紀(jì)最末期,是白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件前最后的非鳥類的恐龍種類之一?;植加诒泵乐薜拿绹?guó)與加拿大,是最晚滅絕的恐龍之一。

霸王龍屬暴龍科中體型最大的一種。體長(zhǎng)約11.5-14.7米。平均臀部高度約4米。最高臀高可達(dá)到5.2米左右,頭高最高近6米。平均體重約9噸,(生態(tài)平均約7.6噸),最重14.85噸,頭部長(zhǎng)度最大約1.55米。咬合力一般9萬(wàn)牛頓—12萬(wàn)牛頓,嘴巴末端最大可達(dá)20萬(wàn)牛頓左右,同時(shí)也是體型最為粗壯的食肉恐龍。

霸王龍的屬名在古希臘文中意為「殘暴的蜥蜴王」,種名在拉丁文中意為國(guó)王。有些科學(xué)家認(rèn)為亞洲的勇士特暴龍(Tarbosaurus bataar)是暴龍超科的第一個(gè)有效種,而其他科學(xué)家則認(rèn)為特暴龍是獨(dú)立的屬。除此之外還有許多暴龍科的種已被提出,但它們多被認(rèn)為是暴龍的異名,或被分類于其他屬。一支古生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)確認(rèn),于1991年在加拿大西部發(fā)現(xiàn)的暴龍化石,是全球迄今發(fā)現(xiàn)的最大暴龍(Tyrannosaurus)。加拿大阿爾伯塔大學(xué)(University of Alberta)團(tuán)隊(duì)表示,這只取名為“斯科蒂”(Scotty)的暴龍身長(zhǎng)13米,體重很可能在8800公斤以上,超越過(guò)去所發(fā)現(xiàn)的所有肉食性恐龍。

2019年5月18日,世上最大霸王龍“斯科蒂”的骨架在加拿大薩斯克徹溫省展出,它身長(zhǎng)13米,生前體重超8.8噸,比此前被認(rèn)為的最大霸王龍還重5%。

中文學(xué)名

霸王龍

拉丁學(xué)名

Tyrannosaurus

別稱

雷克斯龍

二名法

Tyrannosaurus Rex

動(dòng)物界

脊索動(dòng)物門

亞門

脊椎動(dòng)物亞門

蜥形綱

亞綱

雙孔亞綱

蜥臀目

亞目

獸腳亞目

暴龍科

亞科

暴龍亞科

暴龍族

暴龍屬?

雷克斯暴龍 Tyrannosaurus rex

分布區(qū)域

美國(guó)、加拿大、新墨西哥州

真核域

下門

有頷下門

超綱

四足超綱

下綱

主龍形下綱

總目

恐龍總目?

超科

暴龍超科

生存年代

白堊紀(jì)末期 (6800-6500萬(wàn)年前)

體型

長(zhǎng)11.5-14.7米,臀高4.2-5.2米。

體重

8-14.85噸

奔跑時(shí)速

28-40千米/時(shí)

牙齒長(zhǎng)度

最長(zhǎng)36厘米(含牙根)

顱骨長(zhǎng)度

1.5米

食性

肉食性

保護(hù)現(xiàn)狀

已滅絕

外形特征

前肢

如同其他暴龍科,霸王龍擁有非常小的前肢,長(zhǎng)度只有后肢的22%,一般個(gè)體的長(zhǎng)度僅有80厘米左右,相對(duì)霸王龍的巨大體型和后肢來(lái)說(shuō),前肢顯得非常細(xì)小,相當(dāng)于一個(gè)成年人的手臂。它們的手臂非常細(xì)而小霸王龍的長(zhǎng)頭骨使它的前肢位置也靠后,這對(duì)前肢前伸伸不過(guò)其的嘴部,也無(wú)法摸到自己的嘴,同樣更沒法觸及到到自己的腳部,可能其作用僅僅是平衡工具而已,用來(lái)平衡它們的巨大的頭部。

頭部

從霸王龍的頭骨形狀來(lái)看,其上頜寬下頜窄,咬合的時(shí)候上下頜牙施加的力不完全相對(duì),有利于咬斷骨骼。霸王龍的牙齒成圓錐狀類似香蕉,適合壓碎骨頭,而絕大部分肉食恐龍的牙齒則多用于穿刺和切割。其頭骨結(jié)構(gòu)顯示霸王龍的獵食行為可能和大部分獸腳類恐龍不一樣。

  總體來(lái)說(shuō),大型肉食動(dòng)物會(huì)選擇與自己身材相當(dāng)或者更小的獵物。單獨(dú)獵食的動(dòng)物往往選擇與自己身材相當(dāng)或者更小的獵物;群體捕食的生物往往可以獵食比自己身材大很多的獵物。2014年的新論文顯示,成年霸王龍不同個(gè)體咬力在10萬(wàn)牛頓到20萬(wàn)牛頓之間.平均個(gè)體的咬合力大概為10噸+。

體型

從身長(zhǎng)上看,大部分食肉恐龍都可以超過(guò)霸王龍,包括鯊齒龍、蠻龍、魁紂龍、索倫龍,但霸王龍的身體寬度、頸椎寬度、腿長(zhǎng)、骨盆大小、肩胛骨大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)馬普龍和魁紂龍等幾乎所有的異特龍超科恐龍,并有著食肉龍里最大型和最粗壯寬大的頭部、頸椎、軀干和后肢,一般身材和體形的食肉龍和獸腳亞目(如角鼻龍、異特龍、斑龍、永川龍等等)僅有霸王龍不到50%的體重,而一些粗壯的食肉龍(如特暴龍、爆誕龍)也只有同體長(zhǎng)霸王龍的75%-80%體重。與暴龍科相比鯊齒龍科成員雖然在身長(zhǎng)擁有略微優(yōu)勢(shì),但是在身體粗壯程度卻完全不能和暴龍科相提并論,比如,鯊齒龍與巨獸龍?jiān)谏黹L(zhǎng)上都接近霸王龍,但是在體重和身高上卻比不上霸王龍。食肉恐龍里只有蠻龍和魁紂龍?jiān)隗w重指數(shù)可以達(dá)到或接近霸王龍的90%。霸王龍的骨架也非常厚重,雖然爬行動(dòng)物只要不死就會(huì)一直生長(zhǎng)下去,但是這并不代表爬行動(dòng)物會(huì)一直變高變長(zhǎng),霸王龍的生長(zhǎng)周期到19歲時(shí)結(jié)束,最遲不會(huì)超過(guò)21歲,當(dāng)霸王龍的生長(zhǎng)周期結(jié)束后,雖然霸王龍還會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng),但是它既不會(huì)長(zhǎng)長(zhǎng)也不會(huì)變高,它的骨架會(huì)變得更加粗壯,整體看起來(lái)會(huì)更加強(qiáng)壯。這就是為什么28歲的“蘇”只有12.2米,卻可以和14米以上等級(jí)的mor1126,ucmp137538等競(jìng)爭(zhēng)已發(fā)現(xiàn)最大的霸王龍的地位。

羽毛

在2004年,科學(xué)期刊《自然》公布的一份研究,敘述了一種早期暴龍超科物種,奇異帝龍,化石發(fā)現(xiàn)于中國(guó)的義縣組。如同許多在義縣組發(fā)現(xiàn)的恐龍,帝龍的身體有一層覆蓋物,被認(rèn)為是種原始羽毛。另外也發(fā)現(xiàn)過(guò)體型較大的暴龍類身上長(zhǎng)有羽毛,例如華麗羽王龍。暴龍與其他暴龍科近親也被推測(cè)具有類似的原始羽毛。但在加拿大與蒙古所發(fā)現(xiàn)的成年暴龍科化石具有罕見的皮膚痕跡,由典型的卵石狀鱗片所組成。也有可能是幼年個(gè)體的身體某些部分覆蓋者原始羽毛,但成長(zhǎng)后脫落,最后身體缺乏隔離物,如同許多現(xiàn)代大型哺乳類,例如大象、河馬、大部分的犀牛。根據(jù)霍爾丹法則,與身體體積相比,大型動(dòng)物反而擁有較小比例的表面積,它們釋放的熱量溫度較高,而吸收的熱量溫度較低;因此成長(zhǎng)后的暴龍較易保持體內(nèi)的熱量。大型動(dòng)物演化自溫暖的環(huán)境,而用來(lái)隔離熱量的羽毛會(huì)將過(guò)度的熱量留在體內(nèi),造成體溫過(guò)熱。因此大型暴龍科恐龍,例如霸王龍,可能在演化過(guò)程中失去原始羽毛,以適應(yīng)溫暖的白堊紀(jì)氣候。

兩性異形

隨著標(biāo)本的增加,科學(xué)家們開始注意到暴龍的個(gè)體間變化,并發(fā)現(xiàn)它們可分為兩種模式或形態(tài),類似于某些其他獸腳亞目恐龍。其中一個(gè)形態(tài)較為粗壯,而另外一個(gè)較為纖細(xì)。數(shù)個(gè)形態(tài)學(xué)研究認(rèn)為這兩種形態(tài)代表暴龍擁有兩性異形,而較粗壯的形態(tài)通常被認(rèn)為是雌性個(gè)體。例如,數(shù)個(gè)粗壯標(biāo)本的骨盆似乎較寬,可能用來(lái)容納產(chǎn)卵的通道。粗壯形態(tài)的第一節(jié)尾椎上的人字骨縮小,很明顯地用來(lái)是容納生殖系統(tǒng)的產(chǎn)道,這特征也在鱷魚身上出現(xiàn)。

兩性異形的證據(jù)被削弱。一個(gè)2005年的研究發(fā)現(xiàn),原先宣稱鱷魚的人字形骨特征是兩性異形特征是錯(cuò)誤的,使得擁有類似特征的暴龍的性別分類產(chǎn)生爭(zhēng)議?!疤K”的第1節(jié)尾椎上有完全大小的人字形骨,而“蘇”是個(gè)非常粗壯的個(gè)體,顯示這特征并不能用來(lái)辨認(rèn)這兩種形態(tài)。因?yàn)楸埖臉?biāo)本被發(fā)現(xiàn)于薩克其萬(wàn)省到新墨西哥州的地帶,個(gè)體間的差異可能較適合顯示地理差異,而非兩性異形。這些差異也可能與年齡有關(guān),較粗壯的個(gè)體可能是較年老的個(gè)體。

現(xiàn)在只有一個(gè)霸王龍標(biāo)本被認(rèn)為確實(shí)屬于某個(gè)性別?!癇-雷克斯”標(biāo)本的數(shù)個(gè)骨頭內(nèi)保存了軟組織。某些組織被鑒定為髓質(zhì)組織,髓質(zhì)組織是種只存在于鳥類身上的組織,是鈣質(zhì)的來(lái)源,可在產(chǎn)卵期制造蛋殼。因?yàn)橹挥写菩詡€(gè)體產(chǎn)卵,髓質(zhì)組織只存在于雌性鳥類體內(nèi);但在雌性個(gè)體制造荷爾蒙如雌激素的期間,雄性個(gè)體也有能力制造髓質(zhì)組織。這個(gè)證據(jù)明確顯示“B-雷克斯”是個(gè)雌性個(gè)體,并在產(chǎn)卵期間死亡。最近的研究顯示鱷魚沒有髓質(zhì)組織,而鳥類與獸腳類恐龍共同擁有髓質(zhì)組織,進(jìn)一步證明了兩者之間的演化關(guān)系。

食性

霸王龍位于白堊紀(jì)晚期的食物鏈頂端,當(dāng)時(shí)北美洲的各種恐龍基本上都可以成為它的捕獵對(duì)象,有時(shí)它們也會(huì)攻擊像阿拉莫龍這樣的長(zhǎng)頸食草恐龍。腫頭龍由于體型較小一般不在霸王龍的食譜里。甲龍很少被霸王龍捕食。當(dāng)時(shí)分布在北美的其他一些肉食恐龍例如矮暴龍等可能與霸王龍產(chǎn)生一些競(jìng)爭(zhēng),但卻遠(yuǎn)不是霸王龍的對(duì)手

棲息環(huán)境

在霸王龍發(fā)現(xiàn)地的附近,仍然有霸王龍時(shí)代的針葉植物和它的親緣植物,當(dāng)時(shí)的景物和佛羅里達(dá)州或喬治亞州南部相類似,這個(gè)區(qū)域有些小樹,高約15~25米,樹干直徑不到0·3米。在它生活的時(shí)代,現(xiàn)代的各科植物都已經(jīng)出現(xiàn)了。且恐龍種類相比侏羅紀(jì)減少,所以霸王龍生活的環(huán)境并沒有想象的奇特。

在白堊紀(jì)初期出現(xiàn)的開花植物,霸王龍生活的時(shí)期主宰著世界的生態(tài)系統(tǒng),90%的葉片化石都是在北達(dá)科塔州發(fā)現(xiàn)的,在收集的3萬(wàn)多個(gè)葉片化石中,有90%的化石是屬于闊葉植物。

物種進(jìn)化

霸王龍的最早的祖先來(lái)自三疊紀(jì)晚期的始盜龍,它身長(zhǎng)只有90厘米,還不到1米,體重只有5到7千克。始盜龍的的下頜中部沒有一些素食恐龍那種額外的連接裝置。而是在下顎的中間,有一個(gè)能夠讓下顎彎曲的活動(dòng)關(guān)節(jié),當(dāng)雙顎咬住東西的時(shí)候便會(huì)緊緊鉗住獵物,而暴龍就有這種下顎。

它還有一些有趣的地方,比如始盜龍具有5根“手指”,而后來(lái)出現(xiàn)的食肉恐龍的“手指”數(shù)則趨于減少,到了最后出現(xiàn)的霸王龍等大型食肉恐龍只剩下三到兩根“手指”了。再如,始盜龍的腰部只有三塊脊椎骨支持著它那小巧的腰帶,而后來(lái)的恐龍?jiān)阶冊(cè)酱髸r(shí),支持腰帶的腰部脊椎骨的數(shù)目就增加了。

數(shù)十年來(lái),古生物學(xué)家一直認(rèn)為霸王龍是其他巨型捕食者的后裔,例如異特龍(其實(shí)霸王龍并不是異特龍的后裔),它是最大,更多牙齒的恐龍的最后一代,這就是超級(jí)肉食恐龍的假設(shè),似乎是理所當(dāng)然的,但這并不正確。推測(cè)它會(huì)潛伏在植物叢中發(fā)動(dòng)突擊,強(qiáng)壯的前肢上長(zhǎng)有3個(gè)指爪,為重要的武器,一般以中型至大型草食性恐龍為食物,無(wú)疑是侏羅紀(jì)恐龍除了蠻龍以外最強(qiáng)的天敵之一,但到了白堊紀(jì)早期,異特龍突然消失在地球上,到了白堊紀(jì)晚期,暴龍科的霸王龍才出現(xiàn)在地球上。

近幾年發(fā)現(xiàn)的霸王龍和肉食恐龍有很多相異之處,就拿它的腳為例子,它那突出的第三趾是很多白堊紀(jì)末期恐龍的特征,但它們都是小恐龍,他們并不是我們熟知的大型肉食恐龍,如似鴕龍。霸王龍其實(shí)是小型肉食動(dòng)物,但后來(lái)演化成極為巨大的體型,它們和其他大型肉食恐龍并沒有任何關(guān)聯(lián),從解剖學(xué)分析可以輕易的辨認(rèn)出那些恐龍與霸王龍沒有關(guān)系。

要追蹤出霸王龍的進(jìn)化歷程就甚為困難—化石紀(jì)錄中有一大段空白,接著霸王龍的第一位巨型祖先就突然出現(xiàn)了,直到在加拿大阿伯塔省海拔1300米的山區(qū)發(fā)現(xiàn)了新的線索,這里有一段保存完好的史前海濱,線索烙印在此地已經(jīng)有好幾百萬(wàn)年了,加拿大恐龍足跡最多的地方是阿伯塔省一處叫‘大倉(cāng)’的煤礦,那里發(fā)現(xiàn)了甲龍等恐龍的足跡,他們通過(guò)巨大的崖面,發(fā)現(xiàn)這里一度是濱海的泥地,這個(gè)地點(diǎn)之所以重要是在于它的年代有一億年之久,但附近卻沒有發(fā)現(xiàn)同時(shí)期的骨骸化石,所以專家們猜測(cè),這是恐龍遷徙的時(shí)候留下的,在這些足跡里面并沒有霸王龍的,但是根據(jù)這些細(xì)長(zhǎng)的足跡來(lái)判斷是某種巨型恐龍留下的,這也許是它的祖先。

這種恐龍是雷克斯暴龍演化過(guò)程中一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),與當(dāng)時(shí)其他小型捕食恐龍不同,它是利用雙顎來(lái)殺死獵物,而不是使用前肢。這種適應(yīng)性變化造成霸王龍的興起和它獨(dú)特的外形,霸王龍最早來(lái)源于始暴龍,始暴龍?bào)w型細(xì)長(zhǎng),前肢也很長(zhǎng)。演化至獨(dú)龍時(shí),它的頭變得更大,前肢變得更短,獨(dú)龍和霸王龍類似,但細(xì)看各個(gè)特征的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)它比霸王龍更為原始。

古生物學(xué)家認(rèn)為霸王龍最近的親戚有兩種:一是北美洲的懼龍,霸王龍?jiān)谘劬ι戏接幸粔K大骨突,而在蒙大拿發(fā)現(xiàn)的惡暴龍化石,這個(gè)骨突就比較不突出,在早期的懼龍身上甚至更小。二是亞洲的特暴龍,特暴龍?jiān)痉Q為暴龍,但事實(shí)上它們有很多相異處,例如連接頭部的后腦干部分。

根據(jù)2011年的研究報(bào)告,在7500萬(wàn)年前的坎帕階,朱迪斯河組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)暴龍亞科淚骨化石CM 9401,被歸類于Tyrannosaurus sp,但中坎帕階離霸王龍生存的晚馬斯特里赫特期比較遙遠(yuǎn)了,足足差了800萬(wàn)-900萬(wàn)年,所以有可能屬于別的暴龍亞科,例如懼龍屬。 一直以來(lái),霸王龍是否披羽存在爭(zhēng)議,根據(jù)其近親研究通過(guò)華麗羽王龍披羽的化石證據(jù)從而引導(dǎo)出霸王龍超科物種都披羽的理論,但該理論存在一個(gè)缺陷就是華麗羽王龍并非霸王龍的直系祖輩科。而根據(jù)其古地理學(xué)研究,霸王龍生活的時(shí)代正處于全球變暖時(shí)期,加上霸王龍本身就已是體型龐大,足以自身保暖加之當(dāng)時(shí)全球變暖和生活環(huán)境的固有溫暖。再披羽無(wú)疑是加重了散熱負(fù)擔(dān)。除此之外,霸王龍的皮膚印痕化石也已被發(fā)現(xiàn)。從而否定了全身披羽論

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