当狗大小鹦鹉嘴龙当它在地球上度过余生时,它可能关心的是交配、进食和不被其他动物杀死。它根本就没有想到,大约一亿二千万年后,科学家们会密切关注它的窃窃私语。
然而,这正是科学家所做的,他们于 2021 年发表了对非鸟类的极其详细的描述泄殖腔:用于撒尿、排便、交配和产卵的包罗万象的孔。
这种屁股上的瑞士军刀在当今的动物王国中很常见——所有鸟类、两栖动物、爬行动物,甚至一些哺乳动物都拥有泄殖腔。但我们对恐龙的泄殖腔知之甚少,包括它们的解剖结构、它们的样子以及动物如何使用它们。
布里斯托大学的古生物学家雅各布·文瑟 (Jakob Vinther) 表示:“几年前,我们利用德国森根堡博物馆展出的一块非凡化石重建了这种恐龙的颜色图案,之后我注意到了泄殖腔,该化石清楚地保留了它的皮肤和颜色图案。”英国去年解释过。
“我们花了很长时间才完成它,因为没有人关心比较活体动物泄殖腔开口的外部,所以这在很大程度上是未知的领域。”
鹦鹉嘴龙标本。 (Vinther 等人,《当代生物学》,2020)
这就是研究小组所做的,将泄殖腔化石与现代泄殖腔。
他们的标本是已知唯一具有保存完好的泄殖腔的非鸟类恐龙化石,但由于化石的放置方式,该开口的内部解剖结构并未得到保存;仅外部通风口可见。这意味着研究人员无法衡量大量信息。
“我们发现许多不同的四足动物群体的排气口确实看起来不同,但在大多数情况下,它并不能告诉你太多有关动物性别的信息,”解剖学家和动物生殖系统专家黛安·凯利说马萨诸塞大学阿默斯特分校。
“这些显着特征隐藏在泄殖腔内,不幸的是,它们没有保存在这块化石中。”
即便如此,外部解剖结构可能包含一些非常有趣的线索,例如一些恐龙泄殖腔的样子以及它们是如何使用的。
尽管恐龙的泄殖腔与任何其他已知的现代动物不同,但研究小组还是能够识别出与鳄鱼爬行动物(例如短吻鳄和鳄鱼)以及鸟类的一些共同特征。
背叶似乎与鸟类中看到的泄殖腔突起相似——繁殖季节泄殖腔附近的圆形肿胀,雄性在那里储存精子——不过,同样,在没有内部解剖结构的情况下,无法确定。
其次,泄殖腔的开口两侧都有侧唇,很像鳄鱼的侧唇。然而,与鳄鱼不同的是,鹦鹉嘴龙如果它们排列成V形,那么开口就可以是狭缝形的;它也可能是圆形的,就像鸟类一样。
(Jakob Vinther,布里斯托大学和 Bob Nicholls/Paleocreations.com 2020)
上图:泄殖腔,以及它曾经的样子。
然而,其他特征也与鳄鱼相似。泄殖腔的嘴唇上覆盖着小而重叠的鳞片,并富含黑色素。在鳄鱼身上,这些腺叶的功能是在社交展示时使用的麝香味腺——研究人员表示,这种功能将得到浓重色素沉着的支持。
“作为一名古生物学家,有机会重建我们对恐龙一无所知的最后一个特征,这绝对是令人惊奇的,”古生物学家罗伯特·尼科尔斯说。
“知道至少有一些恐龙会互相发出信号,这让古生物学家有了令人兴奋的自由来推测恐龙求爱过程中各种现在合理的相互作用。这是一个游戏规则的改变者!”
因为只记录到了一个泄殖腔化石,所以无法判断这种展示是否可能是有性的,以及恐龙化石是雄性还是雌性。但研究人员在论文中指出,彩色的裂片可能暗示鸟类和非鸟类恐龙之间有共同的祖先。
不同泄殖腔的比较。 (Vinther 等人,《当代生物学》,2020)
由于缺乏样本,这是恐龙解剖学中一个未被充分研究的领域,只有通过检查各种恐龙泄殖腔,我们才能更多地了解它们在这些古代动物的社会和生殖生活中的功能。
毫无疑问,其他古生物学家正在寻找屁股化石,试图填补我们对恐龙生命理解的这一空白。
该研究发表于现代生物学。
本文的早期版本于 2021 年 1 月发布。