梁龍屬(學(xué)名:Diplodocus)是蜥腳下目梁龍科下的一屬恐龍,它的第一副化石是由塞繆爾·溫德?tīng)枴ね诡D(Samuel Wendell Williston)所發(fā)現(xiàn)。它的屬名是由奧塞內(nèi)爾·查利斯·馬什(Othniel Charles Marsh)于1877年所命名,是從古希臘文的“διπλ?ο?”(意即“一雙”)及“δοκ??”(意即“橫梁”)衍生的新拉丁語(yǔ)而來(lái)。這是因它在尾巴下側(cè)有雙叉形的人字骨。這些骨頭最初被認(rèn)為是梁龍獨(dú)有的特征,但是之后在其他梁龍科及非梁龍科(如馬門溪龍)恐龍也有發(fā)現(xiàn)這個(gè)特征。
梁龍生活于侏羅紀(jì)末期的北美洲西部。梁龍是在莫里遜組上層的最為常見(jiàn)化石之一,莫里遜組上層的地質(zhì)時(shí)代可追溯至啟莫里階至提通階,約1億5500萬(wàn)至1億4800萬(wàn)年前;梁龍的生存年代,可縮小至1億5400萬(wàn)到1億5000萬(wàn)年前。根據(jù)化石紀(jì)錄,莫里遜組當(dāng)時(shí)曾存活者數(shù)種巨大的蜥腳下目恐龍,如圓頂龍、重龍、迷惑龍及腕龍。
梁龍是辨識(shí)度最高的恐龍之一,有著巨大的體型,長(zhǎng)頸及尾巴,及強(qiáng)壯的四肢。很多年來(lái),它曾被一般大眾認(rèn)為是最長(zhǎng)的恐龍。它的巨大體型足以阻嚇于同一地層發(fā)現(xiàn)的(有可能是同時(shí)代的)異特龍及角鼻龍等獵食動(dòng)物。
簡(jiǎn)介梁龍意為“具有雙梁的恐龍--很好地描繪了這種恐龍的尾巴。它們每節(jié)尾椎骨的下面都有一段骨頭,有的向前延伸有的向后延伸用來(lái)加強(qiáng)尾巴并保護(hù)內(nèi)部的血管。如果遭到了襲擊,它們便會(huì)用尾巴的尖端發(fā)起猛攻。梁龍的長(zhǎng)度帶來(lái)了很多移動(dòng)和進(jìn)食方面的問(wèn)題。些科學(xué)家相信,它們?cè)谝苿?dòng)時(shí),頭部和尾巴幾乎保持在一個(gè)水平線上。它們還可能以后肢站立起來(lái),從而將頭部拾到樹(shù)叢高處進(jìn)食。與它們的親緣動(dòng)物一樣,梁龍也只在口腔的前部長(zhǎng)有牙齒1。
描述數(shù)種大型蜥腳下目恐龍的體型比較圖。分別為:雙腔龍(紅)、巨體龍(灰)、阿根廷龍(紫)、超龍(橘)、梁龍(綠)、波塞東龍(藍(lán))
梁龍是巨大的四足動(dòng)物,有著長(zhǎng)頸及像鞭子的長(zhǎng)尾巴。它的前肢略短于后肢,形成大致水平的姿勢(shì)??梢杂玫鯓騺?lái)比喻梁龍的體型結(jié)構(gòu)。事實(shí)上,梁龍是已發(fā)現(xiàn)完整骨骼的恐龍中最長(zhǎng)的。在1991年,大衛(wèi)·吉列特(David Gillete)發(fā)現(xiàn)地震龍(現(xiàn)為D. hallorum)的部份骨骼時(shí),一度認(rèn)為他們身長(zhǎng)54米,使它們成為已知最長(zhǎng)的恐龍(除了化石有限的雙腔龍以外)。
有些科學(xué)家估計(jì)地震龍的重量可達(dá)113公噸,而非只有50公噸。近年的新體重估計(jì)值為33公噸。根據(jù)近年的研究,大衛(wèi)·吉列特推測(cè)地震龍的巨大尾椎化石位于第20到27節(jié)尾椎,實(shí)際上比當(dāng)初假設(shè)的位置更前方,相當(dāng)于第12到19節(jié)尾椎。另外,地震龍當(dāng)初估計(jì)身長(zhǎng)時(shí),曾參考賓州匹茲堡卡內(nèi)基自然歷史博物館的完整梁龍骨架,該骨架有13節(jié)尾椎取自于其他恐龍。因此地震龍的身長(zhǎng)估計(jì)值多了30%。而一些恐龍有可能比梁龍更長(zhǎng),例如超龍,但它的化石只是一些碎片,尚未發(fā)現(xiàn)完整骨骼。的體重估計(jì)值多介于10到16公噸之間:10公噸、11.5公噸、12.7公噸、以及16公噸。
梁龍的身長(zhǎng)可達(dá)35米長(zhǎng),當(dāng)中6米是頸部。它的牙齒呈楔形,并向前傾,只有頜部的前部有牙齒。它的頭顱骨及腦殼都很小型。頸部是由至少15節(jié)頸椎所組成,被認(rèn)為平常是維持水平的方向,且不可能高舉頸部。
卡內(nèi)基梁龍的尾椎 - 倫敦自然歷史博物館
梁龍有極長(zhǎng)的尾巴,由約80節(jié)尾椎所組成,幾乎是一些早期的蜥腳下目尾椎數(shù)目的兩倍(如蜀龍的尾巴就只有43節(jié)),且比同期的大鼻龍類較多(如圓頂龍的53節(jié))。關(guān)于長(zhǎng)尾巴的功能,過(guò)去曾有許多假設(shè),例如實(shí)際防衛(wèi)或制造聲響的功能。這尾巴可能是用作平衡頸部。尾巴的中央部分有雙叉型的人字骨,可能是支撐脊椎,或是在尾巴壓在地面時(shí),保護(hù)血管免受破損。一些梁龍的近親、遠(yuǎn)親也可發(fā)現(xiàn)這些雙叉的人字骨。
如同其他蜥腳類恐龍,梁龍的前腳掌有大幅改變,手指與掌骨排列成垂直柱狀態(tài),橫剖面為馬蹄形。梁龍的四肢只有前肢的第一趾具有趾爪,而這一趾爪非常大,兩側(cè)平坦,不與掌骨連接。這個(gè)巨大趾爪的功能仍未知。
梁龍屬恐龍1985年一只據(jù)說(shuō)是“已知最大的恐龍”(原文如此)、巨大的梁龍屬恐龍的遺骨在美國(guó)新墨西哥州的阿爾伯克基附近的一個(gè)遺址被發(fā)掘出來(lái)。據(jù)新墨西哥自然史博物館的古生物學(xué)家大衛(wèi)·吉勒特博士說(shuō),這只巨大的蜥腳亞目恐龍非正式的稱為地震恐龍(“地震蜥蜴”),估計(jì)全長(zhǎng)為30一36.5米,重50噸,但這種恐龍是否與vivianae超級(jí)恐龍一樣重是值得懷疑的2。
發(fā)現(xiàn)及物種卡內(nèi)基梁龍的第一個(gè)重建模型,于1905年在倫敦自然歷史博物館展出
Diplodocus hallorum,原為地震龍
梁龍的幾個(gè)物種是在1878年至1924年期間被描述、命名。在1878年,塞繆爾·溫德?tīng)枴ね诡D在懷俄明州的科摩崖發(fā)現(xiàn)梁龍的第一副化石,并且于同年由古生物學(xué)家?jiàn)W塞內(nèi)爾·查利斯·馬什命名為長(zhǎng)梁龍(D. longus)。之后,在美國(guó)西部的科羅拉多州、猶他州、蒙大拿州及懷俄明州的莫里遜組陸續(xù)發(fā)現(xiàn)梁龍的化石。梁龍的化石十分常見(jiàn),雖然已發(fā)現(xiàn)較完整的骨骼,卻很少發(fā)現(xiàn)頭顱骨。雖然卡內(nèi)基梁龍(D. carnegiei)并非模式種,但已發(fā)現(xiàn)最接近完整的骨骼,而且其骨架模型在世界上的許多博物館中展出,而最廣為人知。
同樣在莫里遜組發(fā)現(xiàn)的梁龍及重龍,有著非常相似的四肢骨頭。以往一些個(gè)別的四肢骨頭,會(huì)被編入梁龍屬中,但其實(shí)有可能是屬于重龍的。莫里遜組發(fā)現(xiàn)的劍龍化石,都發(fā)現(xiàn)于第5地層帶。
有效種長(zhǎng)梁龍(D. longus):模式種,化石包括兩個(gè)頭顱骨及一組尾巴,發(fā)現(xiàn)于科羅拉多州及猶他州的莫里遜組。
卡內(nèi)基梁龍(D. carnegiei):由約翰·貝爾·海徹爾(John Bell Hatcher)于1901年所描述、命名,種名為紀(jì)念安德魯·卡內(nèi)基(Andrew Carnegie)而命名。因它是接近完整的骨骼,故是最廣為人知的。
D. hayi:在1902年,在懷俄明州謝里登附近發(fā)現(xiàn)的一個(gè)部份身體骨骼,在1924年被描述、命名。
D. hallorum:化石包含脊椎、骨盆、肋骨。最初是在1991年由大衛(wèi)·吉列特(David Gillette)命名,當(dāng)時(shí)是地震龍的模式種(Seismosaurus halli)。因?yàn)樵镜奈姆ㄥe(cuò)誤,喬治·奧利舍夫斯基(George Olshevsky)之后將它改為S. hallorum,新的種名被肯尼思·卡彭特(Kenneth Carpenter)等人所引用。在2004年的美國(guó)地質(zhì)協(xié)會(huì)年度會(huì)議上,地震龍被更改為梁龍的次異名。2006年的更深入研究,不僅將它更名為D. hallorum,更推測(cè)它其實(shí)就是長(zhǎng)梁龍。另一個(gè)關(guān)于超龍的重新研究,也認(rèn)為D. hallorum是長(zhǎng)梁龍的一個(gè)標(biāo)本,并駁斥了地震龍與超龍是相同動(dòng)物的說(shuō)法。
疑名湖畔梁龍(D. lacustris):是在1884年,馬什根據(jù)從科羅拉多州發(fā)現(xiàn)的較小型化石命名的,現(xiàn)被認(rèn)為是疑名。這個(gè)化石被認(rèn)為是來(lái)自未成熟的個(gè)體,而非另一個(gè)物種。
1916年的另一幅梁龍圖繪。梁龍的頭也是高舉,而四肢是可以伸開(kāi)的。
卡內(nèi)基梁龍的想像圖,頸部保持在水平狀態(tài),鞭狀尾巴相當(dāng)靈活。
古生物學(xué)由于有充足的梁龍骨骼被發(fā)現(xiàn),它是廣為被研究的恐龍之一。在其生活模式中的多個(gè)范疇都有著不同的理論。
棲息地馬什及海徹爾根據(jù)梁龍的鼻孔位置是在頭蓋頂,而假設(shè)梁龍是生活于水中的。其他大型蜥腳下目恐龍,如腕龍及迷惑龍,也被認(rèn)為有類似的水棲生活方式。但是在1951年,Kenneth A. Kermack提出研究反對(duì)這個(gè)假設(shè),因?yàn)楫?dāng)蜥腳類浸在水里時(shí),胸部水壓太大,會(huì)令它不能呼吸。自1970年代以來(lái),蜥腳類恐龍被認(rèn)為是陸地動(dòng)物,以植物為食。
姿勢(shì)自從被發(fā)現(xiàn)以來(lái),梁龍步態(tài)的想像圖經(jīng)歷了很大的改變。例如一幅1910年的早期圖繪,兩頭梁龍的四肢像蜥蜴般向兩側(cè)延展。但是這個(gè)假說(shuō)卻被推翻,因梁龍若能伸開(kāi)四肢,地上必須有一個(gè)溝來(lái)放置它的腹部。
之后,梁龍科經(jīng)常被描繪成它的頸部高舉,使它們可以吃高樹(shù)上的葉子。但是,科學(xué)家們提出爭(zhēng)議,懷疑它們的心臟是否能夠維持足夠的血壓,供應(yīng)血液至腦部。再者,它的頸部結(jié)構(gòu)亦被發(fā)現(xiàn)并不能過(guò)度向上彎曲的。在2009年,一個(gè)研究提出所有四足類都能夠?qū)㈩^頸部高舉,以警戒四周的環(huán)境。研究人員也發(fā)現(xiàn),梁龍的頸部可以下垂至45度。
就像重龍,梁龍的長(zhǎng)頸一直都是科學(xué)家所爭(zhēng)議的地方。一個(gè)1992年的哥倫比亞大學(xué)研究就指出梁龍的頸結(jié)構(gòu),需要一個(gè)1.6噸重的心臟。這個(gè)研究繼而假設(shè)它們可能在頸部有一個(gè)輔助的心臟,主要是將血液輸送至另一個(gè)心臟。
傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為,梁龍的長(zhǎng)頸是為適應(yīng)食性而發(fā)展出的。近年有研究提出梁龍的頸可能是用作求偶的視覺(jué)展示物,而其他的因素則是其次。這個(gè)假設(shè)已遭到詳細(xì)駁斥。
進(jìn)食的梁龍
食性與其他蜥腳下目相比,梁龍的牙齒相當(dāng)不同。齒冠修長(zhǎng),橫切面是呈橢圓形,齒尖形成鈍的三角點(diǎn)。磨損最明顯的地方是在齒尖,這點(diǎn)與其他的蜥腳下目不同,可見(jiàn)梁龍的磨蝕面是在上下牙齒的頰側(cè)。這顯示梁龍有不同于其他蜥腳下目的攝食習(xí)慣,梁龍似乎是在單一方向剝?nèi)?shù)枝的。當(dāng)在單一方面剝?nèi)?shù)枝時(shí),梁龍的其中一排牙齒需要用來(lái)從樹(shù)干上剝?nèi)ト~子,而另一排則固定、穩(wěn)定樹(shù)枝。梁龍頭顱骨的眶前部份(口鼻部)較長(zhǎng),一次可以咬下較多的樹(shù)枝。再者下頜的后移動(dòng)作可以幫助增大口腔,及微調(diào)牙齒的位置,以容許順暢的攝食動(dòng)作。
如果梁龍的頸部可以向兩側(cè)或上下靈活運(yùn)動(dòng),加上使用尾巴及以雙腳站立的可能性,它是有能力可以到達(dá)由地面至約10米的高度。頸部運(yùn)動(dòng)也可以幫助它吃低于身體的食物,故有研究推測(cè)它是會(huì)吃水中的植物。這個(gè)觀念從梁龍的前后肢比例,及可用來(lái)吃水中植物的楔狀牙齒得到支持。
在2010年,一個(gè)幼年個(gè)體頭顱骨(編號(hào)CM 11255)被詳細(xì)研究。與成年個(gè)體相比,這個(gè)幼年個(gè)體頭顱骨的口鼻部較不鈍,牙齒并沒(méi)有局限于口鼻部前段。這些差異顯示,梁龍的幼年個(gè)體、成年個(gè)體有不同的食性。過(guò)去并沒(méi)有蜥腳形亞目恐龍發(fā)現(xiàn)這些食性與生態(tài)位差異。
梁龍的頭顱骨。
傳統(tǒng)梁龍鼻孔在頂?shù)念^部。
羅伯特·巴克的長(zhǎng)鼻理論。
現(xiàn)今鼻孔在鼻端及有共鳴室的圖繪。
其他解剖資料梁龍的鼻孔一般都被認(rèn)為是在頭頂部,因?yàn)樵陬^顱骨的頂部有鼻腔的開(kāi)口。不過(guò),有理論推測(cè)梁龍有一個(gè)長(zhǎng)鼻。近年的研究認(rèn)為長(zhǎng)鼻理論并沒(méi)有古神經(jīng)學(xué)的證據(jù)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)有長(zhǎng)鼻的動(dòng)物(如象)的面部神經(jīng)很大,足以控制長(zhǎng)鼻。但由于梁龍的面部神經(jīng)非常小,故長(zhǎng)鼻之說(shuō)很難成立。另外亦有研究指雖然梁龍的鼻腔開(kāi)孔是在頂部,但實(shí)際鼻孔是在鼻端的。
最近的研究指出,梁龍與其他梁龍科的背部可能都有狹窄而尖的角質(zhì)刺,就像美洲鬣蜥屬。在電視節(jié)目《與恐龍共舞》中,就有將以上所有不同意見(jiàn)重組而成的梁龍。不過(guò)梁龍科究竟有多少上述特征,以及是否出其他蜥腳下目,就不得而知。
休士頓自然史博物館的梁龍模型。
繁殖及生長(zhǎng)雖然沒(méi)有梁龍筑巢習(xí)性的直接證據(jù),但已發(fā)現(xiàn)其他蜥腳下目的蛋巢,例如泰坦巨龍類的薩爾塔龍。泰坦巨龍類的蛋巢顯示,它們可能會(huì)共同在一個(gè)地方的不同淺坑中生蛋,而每一個(gè)坑則會(huì)以植物遮蓋。而梁龍亦可能會(huì)有同樣的習(xí)性。電視節(jié)目《與恐龍共舞》(Walking with Dinosaurs)則出現(xiàn)一只雌性梁龍用產(chǎn)卵管產(chǎn)下恐龍蛋,但這僅止于制作單位的假設(shè)。
根據(jù)一些骨頭的組織學(xué)研究,梁龍的生長(zhǎng)率在蜥腳下目中非常地快,只需約十年的時(shí)間就可以達(dá)至性成熟,且在整個(gè)生命中不斷的生長(zhǎng)。這反對(duì)了以往認(rèn)為梁龍生長(zhǎng)很緩慢,需要幾十年時(shí)間才到達(dá)性成熟的假設(shè)。
活躍時(shí)間在2011年,科學(xué)家比較恐龍、現(xiàn)代鳥(niǎo)類與爬行動(dòng)物的鞏膜環(huán)大小,提出梁龍可能屬于無(wú)定時(shí)活躍性的動(dòng)物,覓食、移動(dòng)行為跟白天黑夜沒(méi)有正相關(guān),只休息短暫時(shí)間。
分類于倫敦自然歷史博物館展覽的梁龍骨骼,可見(jiàn)它的頸部是成水平的。
梁龍是梁龍科的模式屬,且梁龍科的名稱來(lái)自于梁龍屬。雖然梁龍科的體型巨大,但身體較其他的蜥腳下目修長(zhǎng),例如泰坦巨龍類及腕龍科。所有梁龍科的特征都是長(zhǎng)頸及長(zhǎng)尾巴,水平的姿勢(shì),前肢較后肢短小。梁龍科繁盛于侏羅紀(jì)晚期的北美洲,及可能還有非洲,而其生態(tài)位似乎是被白堊紀(jì)的泰坦巨龍類所取代。
梁龍亞科包括梁龍及其近親,如重龍。同時(shí)期的遠(yuǎn)親迷惑龍,被認(rèn)為是屬于梁龍科下的迷惑龍亞科,而不是梁龍亞科。一些學(xué)者認(rèn)為,葡萄牙的丁赫羅龍及非洲的拖尼龍都是梁龍的近親。
梁龍超科包含了梁龍科、叉龍科、雷巴齊斯龍科、春雷龍及雙腔龍,可能還有簡(jiǎn)棘龍及納摩蓋吐龍科。梁龍超科是大鼻龍類的姊妹分類單元,大鼻龍類包含圓頂龍、腕龍科、以及泰坦巨龍類。這兩個(gè)演化支組合成為新蜥腳類,是最多樣化、最成功的蜥腳形亞目恐龍。
展覽以后肢站立的梁龍模型,位于波蘭Ba?tów
梁龍是非常著名的恐龍,是有最多骨架與實(shí)體模型的蜥腳類恐龍,這是由于發(fā)現(xiàn)大量的骨骼化石,以及過(guò)去曾被一般大眾認(rèn)為是最長(zhǎng)的恐龍。事實(shí)上早在將近一個(gè)世紀(jì)以前,梁龍的骨骼模型就已經(jīng)在世界各地展覽,就已為人熟悉。世界各地的著名梁龍骨架與實(shí)體模型如下:
長(zhǎng)梁龍(D. longus):華盛頓的國(guó)立自然科學(xué)博物館、德國(guó)法蘭克福森肯堡自然博物館(由數(shù)個(gè)實(shí)際標(biāo)本組合而成)。
卡內(nèi)基梁龍(D. carnegiei):倫敦自然歷史博物館、西班牙馬德里的全國(guó)自然科學(xué)博物館、芝加哥菲爾德自然歷史博物館中展覽了模型;而原有的骨骼則在匹茲堡的卡內(nèi)基自然歷史博物館中展覽。
D. hayi:美國(guó)休斯頓自然科學(xué)博物館。
D. hallorum(原為地震龍):新墨西哥自然歷史科學(xué)博物館、華盛頓國(guó)立自然科學(xué)博物館。D. hallorum可能屬于長(zhǎng)梁龍。
梁龍經(jīng)常出現(xiàn)在有關(guān)恐龍的電影與電視節(jié)目中,最早可追溯到1914年的動(dòng)畫電影《恐龍葛蒂》(Gertie the Dinosaur)。在迪士尼動(dòng)畫電影《幻想曲》(Fantasia)的《春之祭》段落,出現(xiàn)許多蜥腳類恐龍,其中一個(gè)可能是梁龍。梁龍也出現(xiàn)在BBC電視節(jié)目《與恐龍共舞》(Walking with Dinosaurs)的第二集與第三集。除此之外,梁龍也常出現(xiàn)在大眾恐龍書籍與玩具中。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
李學(xué)強(qiáng) - 教授 - 寧夏大學(xué)