厚头龙类的穹顶头骨,很容易先被轮廓抢走解释权。厚厚的头顶骨板、向上鼓起的前额、后方一圈角状或结节状饰骨,整只动物立刻像是在替一个问题提前作答:它们会像公羊那样彼此对撞吗?[4][5] 更强的古生物学回答,却要从另一处进入。穹顶在成为行为证据之前,先要经过个体发育这一关。年龄对头骨的改写幅度很大,甚至让一些著名的“有角头型”今天更像同一谱系中的早期生长阶段,而并非稳固分开的独立分类单元。[1][5]

这一顺序之所以重要,在于厚头龙类的头骨并非把一枚完成态的头盔按比例放大。研究最充分的一批材料显示,额顶区的穹隆会在发育中继续膨大,头骨后缘的饰骨会换形,内部骨组织也会随成熟程度而改变。[1][2] 当这些生长信号被摆回视野,关于对撞的讨论就会收得更准。真正的问题,并非每一只穹顶脑袋的恐龙是否都把一生押在顶撞上;真正的问题,是某些成熟、穹顶充分发育的厚头龙类,是否同时具备了解剖结构、损伤分布和内部骨组织三层条件,从而让头部撞击行为变得可信。[2][3][4]

配图说明:题图采用的是伦敦自然历史博物馆一件 Pachycephalosaurus 头骨的馆藏照片,来源为 Wikimedia Commons。它适合这篇文章,因为这里讨论的并非卡通式武器,而是一块会随生长改写的头骨屋顶。穹顶一眼就能看见,后缘的结节和饰骨同样清楚,它们正好提醒读者:想从头骨推到行为,先得把年龄理顺。[6]

1)穹顶首先是一道生长题,其后才轮到搏斗题

真正把问题拨正的,是关于 PachycephalosaurusStygimolochDracorex 的一组研究。Horner 与 Goodwin 在 2009 年提出,这些头骨更适合被放进一条颅骨生长序列里阅读,而并非当成三个边界清楚、各自终态稳定的属。[1] 顺着他们的解释,较年轻个体的头骨穹顶更平,或只刚开始鼓起,鳞状骨上的长角更醒目;到了更年长阶段,额顶区穹顶继续膨大,头骨后缘的饰骨在重塑中变得更钝、更厚。[1]

这一步的意义并不只在于整理系统分类。它直接改变了证据的性质。若一枚看上去张扬、有角、有棱的头骨属于亚成体阶段,那么过去被当作“物种差异”的部分轮廓,今天就更像年龄差异。[1] 伦敦自然历史博物馆当前的概述已经反映出这一路解释进入馆方知识框架的程度:页面明确写到,多数研究者如今将 StygimolochDracorex 视作 Pachycephalosaurus 的年轻阶段。[5] 这一点一旦成立,穹顶就不再是一件静止物件,它变成了一段发育过程中的形态节点。

也正因为如此,厚头龙类的行为推断才会格外容易出错。年幼或亚成体头骨的夸张感,很多时候属于发育节奏本身,并不自动等同于成熟搏斗结构。轮廓依旧抓眼,生物学含义却随年龄而移动。[1][5]

2)生长会以可量化的方式改写头骨屋顶

这一点最清楚的解剖学控制材料,来自 Stegoceras validum。Schott 及其合作者建立了一条较大的生长序列,显示头骨穹隆的形成与个体发育紧密相连,它并非从一开始就以“小型成年体”的方式存在。[2] 随着动物成熟,额顶区会发生不成比例的变化,穹顶高度与厚度呈现出正异速生长的趋势。[2]

他们还借助 CT 与骨组织比较,看到骨的内部状态本身也会在这条序列里改变。[2] 年轻个体的穹顶血管化程度更高,骨组织仍处于活跃重组阶段;成熟个体的穹顶更致密,生长性更弱。[2] 这层信息之所以关键,在于内部组织同样属于功能解剖的一部分。一枚还在快速生长的穹顶,与一枚已经历充分重塑的成年穹顶,力学上并不处在同一层面。

公众叙述往往忽略这部分,因为它没有“会不会顶撞”那样直接响亮。可正是这一层,让后面的行为推断变得值得认真对待。若缺少个体发育,穹顶只是一种形状;一旦加上个体发育,它就成为一件分阶段变化的结构,必须在恰当的生命时点上讨论它的性能。[1][2]

3)病灶分布让行为判断一下子锋利起来

当年龄被控制住之后,病理痕迹的解释力,会比轮廓本身更高。Peterson、Dischler 与 Longrich 对厚头龙类穹顶上的颅骨病灶做过系统调查,他们发现损伤并没有随意散落在所有头型和年龄层里。[3] 这些病灶集中出现在穹顶顶端附近,常见于完全穹顶化的厚头龙类,在样本中的部分穹顶型和扁头型个体里则没有出现。[3]

这正是本文最看重的行为信号。一个圆拱的头骨屋顶,理论上可以服务于展示、种内识别、搏斗,也可以同时承担多种功能。[4][5] 成熟穹顶最厚、最接近撞击面的区域反复出现病灶,会显著缩小那些严肃解释的范围。[3] 它提示研究者,外伤曾反复落在这块最适合承受冲击的位置上。

这项证据的力量,也恰恰来自它的克制。Peterson 及其同事并没有宣称厚头龙类的一切行为问题从此结案。[3] 他们完成的是另一件更扎实的事:成熟穹顶保存下来的损伤模式,很难再被轻轻推回“随机破损”或“保存偶然性”里。放在古生物学语境中,这种有方向性的损伤,通常比图像式联想更有分量。[3]

4)生物力学支持的是可行性,并非一则整齐划一的撞角神话

生物力学研究把这条线进一步往前推,同时也没有把它写成绝对句。Snively 与 Theodor 将穹顶厚头龙类和现生会搏斗的偶蹄类做比较,提出一些厚头龙类共享头部撞击行为的若干功能相关特征:拱起的头顶形态、与保护性覆盖组织相关的神经血管通道、明显的颈部肌肉附着区,以及致密皮质骨覆盖在较疏松松质骨之上的层次结构。[4] 在他们的分析里,尤其是 Stegoceras,作为头部撞击者在力学上比旧式印象中那种“脆弱装饰物”更站得住。[4]

这一步并不意味着厚头龙类应当被直接改画成带尾巴的盘羊。比较研究本身就保留了更宽的行为范围。正面对撞、侧身碰撞、低速顶推,它们对头骨施加的载荷并不相同,而不同厚头龙类的穹顶结构也并不一致。[4] 更准确的说法要窄一些:至少对于某些成熟的穹顶型个体,头骨并不只是视觉上显得剧烈,它的内部组织方式也与反复的头部冲击相兼容。[3][4]

这正是需要守住边界的位置。关于搏斗行为,目前较稳的一句并非“所有厚头龙类都是专业撞头者”,而是“部分成熟的穹顶厚头龙类,在解剖结构与病理证据上,确实符合种内对抗性撞击行为的条件”。[3][4]

5)最好的证据顺序,是生长在前,病灶在中,力学在后

走到今天,这套阅读顺序已经相当清楚。第一步,先确定头骨属于哪一个生长阶段。[1][2] 第二步,再看穹顶上的损伤是否构成一种有方向的模式,而并非零散偶发的破坏。[3] 第三步,最后再检验内部结构是否让推定行为在力学上站得住。[4] 只要顺序守住,穹顶就会成为古生物学里少数几种既能谈行为、又能避免幻想的好例子。

这也为功能留下了更成熟的理解空间。伦敦自然历史博物馆至今仍把穹顶描述为一件或许兼具搏斗与展示作用的结构。[5] 这样的表述是稳当的。演化结构经常承担多重任务,展示功能与搏斗功能之间并不互相排斥,就像鹿角不会因为可用于搏斗而失去展示意味。[5] 过去二十年厚头龙类研究真正完成的工作,在于把证据层级排得更结实。穹顶早已不只是一个暗示暴力的视觉符号。它是一件发育中的结构,只有在年龄、损伤分布和力学条件被依次叠好之后,才真正变成强行为证据。[1][2][3][4][5]

因此,生长总在前,撞击随后而来。穹顶之所以在科学上变得更清楚,正因为古生物学家不再把每一块厚头顶骨直接看成完成态武器,而是先追问:在这只动物的一生里,它究竟到什么时候,才真正长成了那件武器。

来源

  1. John R. Horner、Mark B. Goodwin,"Extreme Cranial Ontogeny in the Upper Cretaceous Dinosaur Pachycephalosaurus." PLOS ONE 4, no. 10 (2009).
  2. Ryan K. Schott、David C. Evans、Caleb M. Brown、Mark B. Goodwin,"Cranial Ontogeny in Stegoceras validum (Dinosauria: Pachycephalosauria): A Quantitative Model of Pachycephalosaur Dome Growth and Variation." PLOS ONE 6, no. 6 (2011).
  3. Joseph E. Peterson、Casey Dischler、Nicholas R. Longrich,"Distributions of Cranial Pathologies Provide Evidence for Head-Butting in Dome-Headed Dinosaurs (Pachycephalosauridae)." PLOS ONE 8, no. 7 (2013).
  4. Eric Snively、Jessica M. Theodor,"Common Functional Correlates of Head-Strike Behavior in the Pachycephalosaur Stegoceras validum (Ornithischia, Dinosauria) and Combative Artiodactyls." PLOS ONE 6, no. 6 (2011).
  5. Natural History Museum,"Pachycephalosaurus"——用于穹顶功能、成长阶段并属以及展示/搏斗并存框架的馆方概述。
  6. 本文题图所用伦敦自然历史博物馆 Pachycephalosaurus 头骨照片的 Wikimedia Commons 文件页。