科技文献信息查询
服务平台
许昌科技大市场
许昌市科技创新公共服务中心
科技创新公共管理
服务平台
人才引进及技术转移
服务平台
大型科学仪器设施共享
服务平台
创新创业孵化
服务平台
  设为首页 欢迎访问许昌市科学技术情报研究所
您现在的位置: 许昌市科学技术情报研究所 > 科普知识 > 正文
发现了新的恐龙化石,如何知道ta的年龄?切大腿!
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:3830    更新时间:2019/4/17         ★★★

 出品:科普中国

  制作:秦子川 DinosaurX团队(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  关注恐龙研究的朋友们可能会发现,近年来很多恐龙研究论文,都会在文章中拿出一部分来展示一些色彩斑斓的“显微照片”。我们的都知道,恐龙大多是一些大家伙,那这些“显微照片”是从何而来呢?又有什么用处呢?

  这种研究就是骨组织学。骨组织学是发源于现生动物研究的一种研究方法,简单来说,就是研究者采用切磨片或者其他方法,去观察动物骨骼的组织结构。和传统的形态学描述不同,骨组织学研究更加细微,往往是微米量级的结构。骨组织学能解决很多传统形态学不能解决的问题,其中之一就是化石的年龄问题。

  骨组织学告诉我们恐龙的年龄

  研究这些细微的结构,首先能直观的告诉我们的信息,就是恐龙的年龄恐龙的年龄,可以分为两种:相对年龄和绝对年龄。

  1.相对年龄

  相对年龄,用人类自身来举例子,“儿童”、“中年人”、“长者”等都可以用来描述一个人的年龄。在我们的研究中,我们用的是类似词语,称之为不同“个体发育阶段”,来描述相对年龄大小不同的恐龙个体。比较常用的,包括“胚胎期”“婴儿期”“幼年期”“亚成期”“成熟期”等。

  那怎样得到恐龙的相对年龄呢?

  首先是可以通过对恐龙化石本身的观察来进行判断。动物的个体发育过程,是会在它们的骨头之间,骨头表面留下痕迹的。随着恐龙逐渐成年,它们部分的骨骼之间会相互愈合,变得不再灵活。另外,幼年恐龙骨头外表面往往具有一种树皮状的纹理,这是骨骼发育早期的特征,也可以作为指示恐龙相对年龄的证据。

  另外,相对年龄还有更浅显的得知方法。如果科学家发现了很多很多的某种恐龙化石,它们又大有小,就可以基于种群的年龄分布,去推断这些标本大致处于什么年龄阶段了。

  2.绝对年龄

  相对年龄,实际上可以说一种“老古董”的方法了。由这种年龄并不像“几岁”,“几十岁”的绝对年龄那么直观,在后续研究上,也不如绝对年龄的数字用起来方便。

  这样看起来,绝对年龄对研究恐龙生活非常重要,可是恐龙灭绝这么久了,怎么恢复亿万年前恐龙的绝对年龄呢?

  切大腿!

  想必大家都在小学自然课本里面学过如何判断一棵大树的年龄,那就是锯开树干,计数年轮的数目。

  实际上,这种每年一次的生长标记,也广泛的存在于包括恐龙在内的爬行动物当中。如果我们把恐龙的长骨(如大腿骨,小腿骨)切开,一样可以看到像树木年轮一样的环状结构,被称为“生长标记”,只需要计算有多少条“生长标记”就可以了。

  当然,恐龙的“生长标记”研究起来还是要比年轮复杂一点。其中一个非常严重的问题就是,骨骼当中是有中空的髓腔的(骨髓腔,就是长骨中间的空腔,我们熟悉的“造血干细胞”就生活在骨髓腔里面),髓腔扩张不断侵蚀骨骼,因此骨骼内侧,先形成的骨质就连带着之前形成的“生长标记”一起被侵蚀掉了。这样,我们切开大腿,看到的“生长标记”数目,一般要比恐龙的绝对年龄小。

  为了解决这个问题,古生物学家们引入了数学手段,根据一些现生动物的生长模型,反推被骨髓腔侵蚀的“生长标记”数目。一般模型是一些成熟的函数曲线,我们一般称之为恐龙的“生长曲线”。这种方法不但可以推算恐龙的年龄,还可以根据年龄和相关体重数据,计算恐龙的生长速率(体重增量/时间=生长速率)。这就是我们常听到的“霸王龙可以活xx年,每年都可以长大xx公斤”的研究来源。

  骨组织学研究的发展前景

  骨组织学可以很好的帮助人类了解恐龙的寿命,但这种方法也有他的局限性。恐龙化石材料非常珍贵,不是所有化石都可以进行组织学研究。有些恐龙化石非常稀少,种内只有一件,甚至不足一件标本,这样的化石,是很难进行骨组织学研究的(毕竟是破坏性试验,切了就没有了);另一类情况,是一些化石在埋藏过程和化石化过程中,本身的矿物结构受到大规模的改造,外形上看起来是恐龙的“形状”,化石已经失去了恐龙的“成分”,这样的化石切开,就什么都看不到了。有一些恐龙,骨组织学研究进行的较多,科学家对他们的了解也更加充分。

  最典型的例子,就是最有名的恐龙雷克斯暴龙。科学家通过对雷克斯暴龙的骨组织学研究,不但还原了它们的寿命,生活历史,还得到了它们的生长速度,解释了“暴龙为什么这么大?”这个每人孩提时候都感兴趣的问题。

  骨组织学不仅可以知道恐龙的年龄,还能反应性别差异、生物力学功能等等问题,是学界热度很高的研究手段。希望在未来,能够有更多的恐龙化石接受骨组织学研究,让我们一探化石内部的究竟。

 

 

文章录入:admin    责任编辑:admin 
发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  •  

      

    Copyright © 2003 - 2023 许昌市科学技术情报研究所 电话:0374-2965381
    豫ICP备15012589号