科技日报记者 雍黎
中空头冠并非鸭嘴龙类中的赖氏龙亚科的专利,其他鸭嘴龙类恐龙也有。4月28日,记者从重庆市规划和自然资源局获悉,通过对重庆黔江地区的长生黔江龙头骨研究,发现了此前仅见于赖氏龙亚科的“中空头冠”结构。该成果于近日作为封面文章在线发表于《生物学》(Biology)期刊上。
该研究由重庆古生物研究院联合国家自然博物馆、中国科学院动物研究所、云南大学、中国地质大学(武汉)、加拿大自然博物馆等科研单位及高校共同完成。这一发现首次证明了非赖氏龙亚科的鸟脚类恐龙拥有“中空头冠”,也为鸭嘴龙类声学交流的“趋同演化”提供了关键证据。

扫描重建发现长生黔江龙也有“中空头冠”
长生黔江龙发现于重庆市黔江区正阳组上段,2024年被正式研究命名,它是重庆地区首个正式命名的鸟脚类恐龙,也是发现于中国西南地区的首个鸭嘴龙类恐龙。长生黔江龙时代约为晚白垩世中期,该时期正是赖氏龙亚科在北方古大陆快速辐射演化的关键阶段。
赖氏龙亚科恐龙是鸟臀目鸭嘴龙科下的成员之一,其头顶具有由前颌骨和鼻骨膨大形成的冠饰,这种冠饰内部中空,因而被称为“中空头冠”。以往的研究认为,该结构是赖氏龙亚科恐龙独有的结构,主要用于低频发声和种内交流;而非赖氏龙亚科的鸟脚类恐龙,已知种类头顶的冠饰一般较为平坦,或为“实心头冠”结构。
此次研究通过对一件保存近乎完好的长生黔江龙头骨,进行高精度CT扫描和三维重建,发现其鼻骨后半部显著增厚并向上拱起,形成一低矮的中空隆突,这一中空隆突并非简单地膨大,内部包含复杂的附属鼻腔通道结构。这类结构在鸭嘴龙超科下的非赖氏龙类中尚属首次发现。
研究人员表示,这一发现打破了“中空头冠”为赖氏龙亚科鸟脚类恐龙所独有的传统认知,首次在非赖氏龙亚科成员中提供了中空头冠的实例。

“中空头冠”能提供灵活切换发声模式
“中空头冠”对长生黔江龙有什么用?研究团队对长生黔江龙头骨的附属鼻腔通道系统进行了数学建模和计算,比较了不同鸭嘴龙超科成员的鼻腔声学共振频率,即鼻腔共鸣。结果显示:成年赖氏龙亚科成员能发出极低的声音频率,有利于远距离传播和避免捕食者察觉;鸭嘴龙超科下的普遍的非鸭嘴龙科成员只能发出较高的声音频率;长生黔江龙则独树一帜,其主气道仍可产生较高频声音,但附加气流路径会产生较低范围的共振频率,与赖氏龙亚科的频率范围部分重叠。
“这意味着,长生黔江龙可以在呼气时选择性地切换高频或低频发声模式,有利于其与同伴交流或躲避捕食者。”重庆古生物研究院恐龙研究所所长马檠宇表示,长生黔江龙低频发声的技能在一些现生群居食草动物中(如角马和狷羚)中也可看到,对这些现生群居食草动物来说,相当低频的声音可能超出了许多食肉动物的听觉范围,从而降低了被捕食者发现的风险,起到重要的反捕食作用。“相对低频的发声对一些鸭嘴龙类恐龙来说也是一种重要的生存策略,可能有助于远距离信号传递和躲避捕食者。”
研究证实恐龙的“趋同演化”
“趋同演化”是指源自不同祖先的生物,由于相似的生活方式或环境压力,独立演化出相似的形态特征的现象。
长生黔江龙属于非鸭嘴龙科类群,与鸭嘴龙科下的赖氏龙亚科亲缘关系较远。尽管其头冠结构形态与典型赖氏龙亚科成员的“中空头冠”有一定宏观相似性,但骨骼与内部鼻腔通道结构仍存在显著差异,表明两者并非同源结构,而是独立演化形成。
“这是首次在赖氏龙亚科之外的鸟脚类恐龙发现的‘中空头冠’结构。但研究表明它们并非继承自共同祖先,而是在相似的生存压力下独立演化出来的适应性结构,是‘趋同演化’的典型表现。”马檠宇表示,经研究推测,相似的环境条件(如开阔的冲积平原)和生物压力(如躲避大型兽脚类捕食者、种内竞争等)可能共同促使鸭嘴龙类不同分支中独立发展出“低频发声”的通讯能力。这一发现也打破了关于“鸭嘴龙类头冠演化”的传统观念:中空头冠并非赖氏龙亚科的专利,而是一种在鸭嘴龙超科中多次重现的适应性创新。

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