電影《侏羅紀(jì)公園》

　　作者｜劉森 遼寧古生物博物館展覽部主任

　　今天，是《侏羅紀(jì)公園》上映的第29個(gè)周年紀(jì)念日。這部電影讓很多人第一次知道霸王龍的正確步態(tài)——它們并不是尾巴拖在地上以三腳架步態(tài)站立，而是身體與地面接近平行，尾巴高高舉起以保持平衡。

　　不過(guò)你有沒(méi)有思考過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題：如果為地球上曾經(jīng)生活過(guò)的霸王龍做一次龍口數(shù)據(jù)調(diào)查，結(jié)果會(huì)是多少只？

　　4月16日，發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究估計(jì)，在霸王龍統(tǒng)治地球的兩百多萬(wàn)年間，地球上曾經(jīng)生活過(guò)約25億只霸王龍。如果霸王龍是群居而非獨(dú)居，數(shù)量可能更多。

　　科學(xué)家曾認(rèn)為霸王龍以筆直的三腳架步態(tài)站立（左）；后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，霸王龍的步態(tài)是身體與地面接近平行（右）。｜維基百科，the Conversation

　　地球上游蕩過(guò)多少只霸王龍？

　　霸王龍又名雷克斯暴龍，生活在距今約6600萬(wàn)年前的白堊紀(jì)末期，擁有10多米的體長(zhǎng)和超過(guò)7噸的體重，以及一張長(zhǎng)滿尖牙利齒的血盆大口，被公認(rèn)為恐龍演化歷史中出現(xiàn)過(guò)的最強(qiáng)大捕食者。

　　1905年，人類第一次發(fā)現(xiàn)了霸王龍化石，迄今為止，全世界發(fā)現(xiàn)的完整霸王龍標(biāo)本只有32只。面對(duì)這些珍貴化石，古生物學(xué)家不禁好奇：在6600萬(wàn)年后的今天，人們發(fā)現(xiàn)一具霸王龍骨骼的可能性是多少？這些化石是曾經(jīng)繁榮昌盛的霸王龍種群的千分之一、萬(wàn)分之一還是億分之一？

　　要準(zhǔn)確計(jì)算出已滅絕動(dòng)物的種群數(shù)量非常困難。這需要我們知道，在漫長(zhǎng)的時(shí)間里，霸王龍一共繁衍了多少代；以及在整個(gè)空間范圍內(nèi)，每一代霸王龍有多少只。兩者相乘，就可以大致估算出地球上出現(xiàn)過(guò)的霸王龍數(shù)量。我們要從哪里獲得這些數(shù)據(jù)呢？

　　霸王龍化石非常珍貴，世界上第一個(gè)完整霸王龍化石 Sue 曾創(chuàng)造古生物化石拍賣最高價(jià)。|維基百科

　　霸王龍龍口數(shù)據(jù)調(diào)查

　　在最新研究中，加州大學(xué)的古生物學(xué)家采用了一種全新方法，將化石資料與生態(tài)學(xué)原理結(jié)合起來(lái)，估算了霸王龍的種群數(shù)量。

　　首先，霸王龍的骨骼化石證據(jù)表明，它們大約在15歲左右成年，平均壽命28歲，世代時(shí)間（從一個(gè)世代到下一個(gè)世代的平均時(shí)間）大約為19年。由此估算，霸王龍?jiān)诘厍蛏仙畹募s240萬(wàn)年間，一共繁衍了約12.7萬(wàn)代。

　　在空間層面，同一時(shí)期生活的霸王龍有多少只呢？在生態(tài)學(xué)中，動(dòng)物的體重和新陳代謝速率決定著它們的種群密度。簡(jiǎn)而言之，體型越龐大、新陳代謝越快，需要的生存空間也更多。

　　借由不同標(biāo)本的體重與年齡，古生物學(xué)家可以繪制出霸王龍的成長(zhǎng)曲線。結(jié)果表明，霸王龍成年后的平均體重約為5.2噸，它們?cè)谛猿墒烨昂笥幸粋€(gè)生長(zhǎng)高峰，可以長(zhǎng)到7噸左右。另一方面，霸王龍的新陳代謝應(yīng)該比獅子慢，但比現(xiàn)存的最大爬行動(dòng)物——科莫多巨蜥要快一些。根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算得出，在白堊紀(jì)末期的地球上，平均每109.9平方千米應(yīng)該就生活著一只霸王龍。再用種群密度乘以霸王龍生活的區(qū)域面積，可知每一代霸王龍大約有2萬(wàn)只個(gè)體。

　　這意味著如果霸王龍像如今的人類一樣生活在地球上，全世界的霸王龍龍口大約有2萬(wàn)只——只相當(dāng)于一個(gè)小鎮(zhèn)人口的規(guī)模。可以想像，霸王龍或許相當(dāng)孤獨(dú)，要談一場(chǎng)戀愛(ài)得行進(jìn)非常遠(yuǎn)的距離才能遇到彼此。

　　最后，12.7萬(wàn)代乘以每代2萬(wàn)只，統(tǒng)計(jì)結(jié)果揭曉：大約有25億只霸王龍?jiān)?jīng)在地球上稱霸一時(shí)，經(jīng)歷生老病死。而這當(dāng)中只有32只成為化石留存了下來(lái)，所以霸王龍的化石率大約只有8000萬(wàn)分之一。

　　這個(gè)比例直觀地告訴我們，霸王龍形成化石的幾率是多么微乎其微。如果世界上的霸王龍只有250萬(wàn)只而非25億只，人類或許永遠(yuǎn)不會(huì)知道霸王龍的存在。

　　同一時(shí)期游蕩在地球上的霸王龍只有大約2萬(wàn)只。｜來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

　　群居還是獨(dú)居？結(jié)果大不同

　　不過(guò)，25億只霸王龍只是一個(gè)非常粗糙的估計(jì)，這個(gè)數(shù)字會(huì)因?yàn)榘酝觚埖纳盍?xí)性和生存環(huán)境出現(xiàn)很大偏差。

　　例如，我們估算同一時(shí)期的地球上生活著2萬(wàn)只霸王龍，這實(shí)際上是基于一個(gè)前提：霸王龍是獨(dú)居捕獵者。要知道同樣是頂級(jí)捕食者，在同樣的生活區(qū)域內(nèi)，群居的獅子的數(shù)量可以是獨(dú)居的老虎的好幾倍。因此，如果霸王龍是群居生活，它們的數(shù)量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)25億只。

　　雖然霸王龍兇猛異常，關(guān)于它們是獨(dú)居還是群居的爭(zhēng)論其實(shí)由來(lái)已久，而且有越來(lái)越多的證據(jù)表明，包括霸王龍?jiān)趦?nèi)的暴龍家族有集群狩獵的習(xí)性。

　　2021年，美國(guó)猶他州南部發(fā)現(xiàn)的一組暴龍化石證據(jù)表明，這些暴龍生活在同一時(shí)期，它們當(dāng)時(shí)很可能是在集體狩獵，然后遭遇了一場(chǎng)突如其來(lái)的洪水。加拿大阿爾伯塔省的一處骨床中，10多只阿爾伯塔龍（一種體重較輕的暴龍類）似乎也是因?yàn)橐淮魏樗奂谝黄?。在著名霸王龍“Sue”的化石發(fā)掘地，人們同樣發(fā)現(xiàn)了其他霸王龍個(gè)體的遺骸。

　　霸王龍可能是群居動(dòng)物。｜Julius Csotonyi/Science magazine

　　由此可見(jiàn)，對(duì)已經(jīng)滅絕的古生物數(shù)量進(jìn)行估算面臨著很大不確定性。不過(guò)，在生態(tài)系統(tǒng)中，所有動(dòng)物因?yàn)椴妒酬P(guān)系形成錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。在未來(lái)，我們或許能計(jì)算出霸王龍的主要捕食對(duì)象三角龍的種群數(shù)量，來(lái)驗(yàn)證對(duì)霸王龍數(shù)量的估算是否可靠。

　　隨著挖掘出的化石數(shù)量不斷增加，我們對(duì)滅絕生物的習(xí)性會(huì)有更多了解，那時(shí)，一幅更清晰生動(dòng)的遠(yuǎn)古生態(tài)圖景將在我們眼前展開(kāi)。

　　編輯｜戴靖師 陳天真

　　參考資料：

　　https://science.sciencemag.org/content/372/6539/284

　　https://www.nationalgeographic.com/science/article/billions-of-t-rex-likely-roamed-the-earth

　　https://news.berkeley.edu/2021/04/15/how-many-t-rexes-were-there-billions/

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