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1700233893 生命密码2:人人都关心的基因科普 [:1700232017]
1700233894 生命密码2:人人都关心的基因科普 失落的恐龙世界
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1700233896 不少人对恐龙的认知和兴趣都来自《侏罗纪公园》和“侏罗纪世界”系列电影。毕业于哈佛大学医学院的原著作者迈克尔·克莱顿(Michael Crichton)用自己扎实的科研基础和大胆的想象力,为全世界构建了一个栩栩如生的恐龙世界。在电影中,人类最终还是无法控制亲手复活的恐龙,后者在人类世界横冲直撞,证明了自己才是地球的真正霸主。
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1700233898 史前世界霸主
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1700233900 恐龙(dinosaur)一词原意是“恐怖的蜥蜴”,古生物学家把希腊单词Dinos和Sauros组合起来,汉语则简洁地将其翻译为“恐龙”。化石证据证明,最早的恐龙诞生于距今2.4亿~2.47亿年的三叠纪中后期。在此之前,地球上已有多种蜥蜴类爬行动物,也许它们就是恐龙的祖先。在三叠纪末期的生物大灭绝中,生态系统经历了一次大洗牌,不少原有物种都宣告灭绝,而恐龙却幸存下来成为优势物种。发现于阿根廷西北部的黑瑞龙(Herrerasaurus)是世界上最早出现的恐龙之一,它跟后来出现的大部分恐龙相比还很原始,是从蜥蜴向恐龙演化过程中的一个过渡物种。
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1700233902 因为《侏罗纪公园》等电影的深入人心,多数人可能以为侏罗纪是恐龙最繁盛的时期,其实恐龙是在侏罗纪后期发展为地球上的统治者的,随后的白垩纪才是恐龙种类最多、最繁盛的时期。在侏罗纪时期,不但有多种陆生恐龙出现,还出现了飞行的翼龙(Pterosauria),生活在海中的鱼龙(Ichthyosauria)等品种,恐龙正式成为海陆空的主宰。
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1700233907 示意图:恐龙曾是地球的主宰
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1700233909 世界上已发现的最大的恐龙也出现于侏罗纪时期,这种恐龙化石的神经弓特别容易碎,所以发现者爱德华·科普(Edward Cope)给它取名为易碎双腔龙(Amphicoelias fragilimus)。由于易碎双腔龙过于庞大,直到今天,仍未有人发现它的完整骨骼,只能通过部分骨骼的大小推测它是最大的恐龙。
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1700233911 易碎双腔龙属于梁龙科(Diplodocoidae),体型也与梁龙(Diplodocus)相似。1994年,科学家葛瑞格利·保罗(Gregory Paul)以梁龙为模型,推断出易碎双腔龙的股骨可能长达3~4米,身长40~60米。2006年,肯尼思·卡彭特(Kenneth Carpenter)推断,假如易碎双腔龙和梁龙体型比例相同,它的身长大概会达到58米。所以从体型来看,易碎双腔龙应该是有史以来最大的动物,体型超过了蓝鲸。古生物学界普遍认为,易碎双腔龙的体重可能超过200吨。
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1700233913 《侏罗纪公园》中登场的不少恐龙种类都是白垩纪才出现的,包括吓坏了无数小朋友的霸王龙(Tyrannosaurus rex,简称T.rex)。霸王龙又名雷克斯暴龙,是暴龙科(Tyrannosaurus)中体型最大的一种。霸王龙的属名Tyrannosaurus在古希腊文中的意思是“残暴的蜥蜴王”,种名rex在拉丁文中的意思是“国王”,从名字便可知它“王中王”的凶猛和霸气。
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1700233915 虽然有人认为,霸王龙的战斗力可能不如棘背龙(Spinosaurus)等体型更大、嘴巴更大的恐龙,但评价动物的凶猛程度,除了体型之外,咬合力(动物上下颚咬紧时的力量)也是一个重要指标。霸王龙的咬合力为8 526~34 522牛顿,是棘背龙的两倍有余。
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1700233917 霸王龙是天生的“小短手”,前肢长度只有后肢的22%。一头体长10米的霸王龙,前肢只有80~100厘米,跟普通人手臂长度差不多。考古学家们根据霸王龙四肢长度,推断它不可能四肢着地行走,只能靠后肢支撑体重,直立行走,前肢在走路时起平衡作用。现代人也经常利用这个特点开霸王龙的玩笑,比如“霸王龙接吻时就不能拥抱,拥抱时就不能接吻”。
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1700233919 《侏罗纪公园》里还有一种小型恐龙,虽然它们没有霸王龙的庞大身躯和惊人体力,但它们智慧惊人,懂得群体作战,还会开门入室,令人不寒而栗。电影中的这些恐龙叫迅猛龙(Velociraptor),但真实的迅猛龙并没有那样的智力和战斗力,它们只是一种长着羽毛、体重十来公斤的恐龙,跟人类单打独斗只有被拔光羽毛下汤锅的分儿。
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1700233924 霸王龙化石
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1700233926 恐龙中真正的天才,是和迅猛龙同处白垩纪的伤齿龙(Troodon)。伤齿龙的体重约为60千克,和一个成年人差不多,四肢修长,奔跑速度快。前肢可以像鸟类一样向后折起,手部具有可以握物的拇指,而第二脚趾长着可伸缩的镰刀型趾爪。这种可伸缩的趾爪和猫的爪子很像,奔跑时会缩回,方便行走;而捕猎、搏斗的时候,又能伸出来当作武器。它们眼睛很大,视力也比多数恐龙更好,甚至可能在夜间活动,以夜间行动的哺乳动物为食。从身体情况来看,伤齿龙的战斗力显然比迅猛龙强。
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1700233928 伤齿龙大脑和身体的比例在恐龙中是最大的,智力估计也是最高的。人类平均IQ(智商)是90~100,按人类的IQ来衡量的话,袋鼠的IQ只有0.7,伤齿龙的IQ可能高达5.3,接近现代鸟类的智商。现代一些鸟类经过训练后可以进行杂技表演,或者模仿人类说话,伤齿龙的智商可能与它们相差无几。
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1700233930 恐龙在白垩纪晚期的生物大灭绝中消亡殆尽。加拿大古生物学家戴尔·罗素(Dale Russell)曾经认为,如果恐龙没有灭绝,伤齿龙也许会演化成有智慧的“恐龙人”,替代人类成为地球的主宰,这就是著名的“恐人学说”(Dinosauroid)。
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1700233932 恐龙化石之争
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1700233934 我们现在看到的千姿百态的恐龙还原图,都是根据出土的恐龙化石还原出来的。当然,科幻电影中的部分恐龙形象会经过艺术加工,从而达到更震撼的视觉效果。
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1700233936 古人其实早已发现了恐龙化石,只是他们并不知道这是何物。《史记·孔子世家》记载,春秋战国时期,吴国发现了一节像车子一样大的骨骼,派使者请教孔子,孔子认为这是传说中的巨人族——防风氏的遗骨。晋朝的《华阳国志》也记载:“山出龙骨。传云龙升其山,值天门闭,不达,堕死于此,后没地中,故掘取得龙骨。”古人从未见过如此巨大的骨骼,只能猜测这是神话中巨人或者龙的遗骨。
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1700233938 1822年,英国苏塞克斯郡的曼特尔(Mantell)夫人在新修公路两旁的岩层发现巨大的动物牙齿化石,出于好奇,她把这些牙齿化石挖出来带回家给自己丈夫——乡村医生吉迪恩·曼特尔(Gideon Mantell)看。
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1700233940 曼特尔先生在发现牙齿化石的地方又挖出了一些巨大的骨骼化石,把这些化石寄给法国著名博物学家乔治·居维叶(Georges Cuvier)进行鉴定,居维叶认为牙齿化石属于犀牛,骨骼化石属于河马。这个结论并未能使曼特尔信服。
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1700233942 两年后,曼特尔在伦敦皇家学院博物馆看到了美洲鬣蜥的牙齿,发现它们跟自己发现的牙齿化石非常相似,他坚信这些化石属于一种灭绝的古代爬行动物。于是,他把这种生物命名为禽龙(Iguanodon),这个词在拉丁文中的意思是“鬣蜥的牙齿”。
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