此外,系统发育学括号法的应用,也使得科学家们可以把他们对非鸟恐龙存活于世的最近的两个亲戚鸟类和鳄鱼的知识,转化成限定恐龙肌肉复原范围的“括号”,来进一步增加复原的精确性 。
图表 6 时至今日,科学家们已经可以相对可靠地通过骨骼推断恐龙肌肉的分布情况,有了这些信息,结合骨骼和肌肉的密度,就可以更为精确地计算恐龙的体重了 。
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那么,现生动物参考方法又是如何估算恐龙体重的呢?
自地理大发现以来,博物学家们和动物学家们收集了大量来自世界各地的动物标本,而这些不同动物的体重,就是属于首先得以收集统计的基础数据 。 测量任何一种现生脊椎动物的体重,相对于估计灭绝物种而言,是很简单的 。 因此,科学家们积累了各种现生动物的体重数据库,如哺乳动物和鸟类 。
基于海量的体重数据,科学家们发现动物的体重往往与一些身体部位的测量数据,具有很强的统计学相关性 。 最为常见的例子就是体重越重的动物的股骨往往越粗,而轻盈的动物即使腿很长,它们的股骨依旧很纤细 。 现生动物的测量数据非常容易获得,因此很快就相继发表了针对不同类群动物、不同姿态(四足行走、两足行走)动物对应的体重估计经验公式 。 有了这些估计公式的帮忙,在野外如果捡到一颗熊的牙齿,就可以推算它主人的大小 。 仅凭一根鸡腿,也可以大致算出它属于一只老母鸡还是未成年的雏鸡 。
图表 7 Anderson 1985 年发表的哺乳动物股骨和肱骨周长的和与其体重的回归关系 。 图片来源:参考文献2
那么这种方法,可以用到灭绝动物当中么?
答案是可以的 。 由于非鸟恐龙的两大类近亲仍然存在,也就是鸟类和鳄鱼,科学家们首先尝试用估计这两类动物的公式,去对恐龙进行了体重估计 。 而后,随着研究逐渐深入,恐龙的体重估计经验公式也在逐渐完善 。 自此之后,只要某恐龙化石可以测量出一个或者多个关键的测量数据,就可以用这些经验公式进行体重估算 。
图表 8 Campione 等人于2012年发表,并由Benson等人逐渐完善的四足行走的两类恐龙,鸟臀类恐龙(蓝色)和蜥脚类恐龙(红色)体重估计经验公式 。 其他拟合线为现生动物体重估计拟合线 。 图片来源:参考文献2
这种新方法的诞生对于后续与恐龙体重相关的研究来说是革命性的 。 因为我们知道,恐龙化石本身是一种稀少的资源,很多物种可能仅发现了一件标本,而化石标本多不完整,甚至只有零星几块骨头 。 这种情况下,采用经典的体积-密度方法估算体重是根本行不通的 。 在现生动物参考方法流行之前,大部分恐龙演化支系里面,都仅有一或几种“明星”物种的体重经过了准确的估计,而其他化石标本稀少的物种的体重,只能照猫画虎地“参照”自己的近亲去估计,这加剧了估计的不准确性 。
哪种估测方法更好用?
这两种估计恐龙体重方法哪种更好呢?今年夏天,Campione和Evans发表了一篇详细的综述文章,系统地评估了估计恐龙体重方法的两种思路的优劣 。 在这个研究中,古生物学家们引入了测量学当中的两个经典的概念对两大类恐龙体重估计方法进行了评估,分别是精密度(precision)和准确度(accuracy) 。
精密度(precison)是指用同一测量工具与方法在同一条件下多次测量,如果测量值随机误差小,即每次测量结果涨落小,说明测量重复性好,称为测量精密度好也称稳定度好 。 因此,测量偶然误差的大小反映了测量的精密度 。 回到恐龙体重的估计情况当中,就是对某一类恐龙化石标本来说,多次估计结果(可以是多个标本,也可以是不同研究)之间的偏差程度 。
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