新的研究表明,最早的恐龙会下软壳蛋——这一发现与既定的观点相矛盾。领导的研究中,美国自然历史博物馆和耶鲁大学和今天发表在《自然》杂志上,应用一套复杂的地球化学方法分析两个截然不同的非鸟类恐龙的蛋,发现他们很像海龟在微观结构,成分和力学性能。研究还表明,在恐龙谱系中,硬壳蛋至少独立进化了三次。
“一直以来的假设都是祖传的恐龙蛋有坚硬的外壳,”该研究的主要作者马克·诺雷尔(Mark Norell)说,他是博物馆古生物学部门的主席和麦考利馆长。“在过去的20年里,我们在世界各地发现了恐龙蛋。但在很大程度上,它们只代表了三种类型——兽脚亚目恐龙,包括现代鸟类、鸭嘴龙之类的高级鸭嘴龙,稳定杏耀以及长颈恐龙——高级蜥脚类恐龙。与此同时,我们发现了数千具角龙骨骼残骸,但几乎没有发现它们的卵。那么为什么它们的蛋没有保存下来呢?我的猜测是——我们最终通过这项研究证明了——它们是软壳的。”
羊膜类动物包括鸟类、哺乳动物和爬行动物,它们产的卵有内膜或“羊膜”,有助于防止胚胎干燥。一些羊膜动物,如许多乌龟、蜥蜴和蛇,产的蛋是软壳的,而其他动物,如鸟类,产的蛋有坚硬的、严重钙化的壳。这些钙化卵细胞的进化,提供了对环境压力更强的保护,代表了羊膜生物历史上的一个里程碑,因为它可能有助于繁殖成功,因此这一群体的传播和多样化。软壳蛋很少保存在化石记录中,这使得研究软壳到硬壳的转变变得困难。因为现代鳄鱼和鸟类是活的恐龙,它们产硬壳蛋,这种蛋壳类型被推断为所有非鸟类恐龙。
研究人员研究了embryo-containing属于两种恐龙的化石蛋:原角龙,sheep-sized食草恐龙,生活在现在的蒙古约75至7100万年前,Mussaurus,长颈,食草恐龙,长到20英尺长,生活在距今227至2.085亿年前,在现在的阿根廷。异常保存的原角龙标本包括一窝至少12个卵和胚胎,其中6个保存了几乎完整的骨骼。这些胚胎的脊骨和四肢弯曲,与它们在卵内生长时的姿势一致,与大多数胚胎相关的是一个弥散的黑白蛋形晕,它使一些骨骼变得模糊。相比之下,标本中两个可能孵化出的原角龙新生儿基本上没有矿物晕。当他们仔细看看这些光环偏光显微镜和化学特征鸡蛋与高分辨率的原位拉曼显微镜样本,研究人员发现化学改变的残留蛋白质的组成最内层的蛋壳蛋壳膜层所有现代祖龙蛋壳。恐龙标本也是如此。当他们将恐龙蛋的分子生物矿化特征与其他动物的蛋壳数据(包括蜥蜴、鳄鱼、鸟类和海龟)进行比较时,他们确定,原角龙和麝龙的恐龙蛋确实是非生物矿化的——因此,它们是坚韧而柔软的。
“这是一个特殊的主张,所以我们需要特殊的数据,”研究作者,耶鲁大学研究生亚斯米娜·维曼说。“我们必须想出一个全新的代替物来确定我们所看到的是这些蛋在生命中是怎样的,
杏耀注册 ,而不仅仅是一些奇怪的石化效应的结果。我们现在有了一种可以应用于所有其他类型问题的新方法,也有明确的证据来补充这些动物身上软壳蛋的形态学和组织学证据。”
化学成分和机械性能数据的蛋壳从112年其他灭绝和生活的亲属,然后研究人员建造了一个“supertree”跟踪蛋壳结构和性能随着时间的演变,发现有硬壳的,钙化鸡蛋独立至少三次恐龙进化而来的,从一个祖先地软壳类型和可能发达。
“从进化的角度来看,这比之前的假设更有意义,杏耀因为我们知道所有羊膜生物的祖先卵都是柔软的已经有一段时间了,”研究作者,耶鲁大学研究生Matteo Fabbri说。“从我们的研究中,我们现在还可以说,最早的祖龙——包括恐龙、鳄鱼和翼龙——有软蛋。到目前为止,人们只是停留在利用现存的祖龙——鳄鱼和鸟类——来了解恐龙。”
由于软蛋壳对水分流失更敏感,对机械压力(如孵化的父母)几乎没有提供保护,研究人员提出,它们可能被埋在潮湿的土壤或沙子中,然后在植物分解的热量下孵化,类似于今天的一些爬行动物的蛋。