棘龍科

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棘龍科
化石時期: 侏儸紀到中白堊紀
棘龍的骨架
棘龍的骨架
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保护状况
化石
科學分類
界: 動物界 Animalia
門: 脊索動物門 Chordata
綱: 蜥形綱 Sauropsida
目: 蜥臀目 Saurischia
亞目: 獸腳亞目 Theropoda
總科: 棘龍超科 Spinosauroidea
科: 棘龍科 Spinosauridae
Stromer, 1915
亞科
異名
  • 重爪龍科 Baryonychidae
    Charig & Milner, 1986
  • 激龍科 Irritatoridae
    Martill et al., 1996

棘龍科(Spinosauridae)是群獨特的獸腳亞目恐龍。牠們是群相當大型的二足掠食動物,擁有修長、類似鱷魚的頭顱,上有圓錐狀的牙齒,這些牙齒有非常小的鋸齒狀邊緣,或者沒有鋸齒狀邊緣。齒骨的前部牙齒往外突出,成為這群動物的外表特徵。棘龍科的名稱來自於棘龍的背部帆狀物,由多條神經棘構成。這些帆狀物的功能仍在爭論中,但普遍的解釋是做為調節體溫使用、用來威嚇可能的攻擊者、或是視覺辨識物。有些古生物學家更提出,這些神經棘支撐者由肌肉、脂肪構成的隆肉[1]

棘龍科的化石已在非洲歐洲南美洲亞洲[2]澳洲[3]、以及北美洲等地發現[4]。其他的大型掠食性恐龍都有適合撕咬的牙齒與頜部,而棘龍科的牙齒與頜部似乎較適合捕食大型魚類

演化歷史[编辑]

最早的棘龍科恐龍出現於侏儸紀晚期,並繁盛於白堊紀早期。目前發現的侏儸紀晚期化石,僅限於牙齒,地質年代約1億5500萬年前[5]。棘龍科似乎消失於森諾曼階阿根廷土侖階地層,曾發現過類似棘龍科的牙齒[6],近年發現這些牙齒屬於鑲嵌踝類主龍[7]。近年在中國河南省馬家村組發現一顆重爪龍亞科的牙齒,地質年代屬於桑托階中期[8]

分類學[编辑]

棘龍科是由恩斯特·斯特莫(Ernst Stromer)在1915年所命名,當時僅包括棘龍屬。因為許多棘龍的近親被發現,所以棘龍科的物種開始增加。棘龍科的首次親緣分支分類法定義,是由保羅·塞里諾(Paul Sereno)在1998年定義:在棘龍超科中,與棘龍較為親近,而離蠻龍較遠的所有物種。

棘龍科包含兩個亞科:重爪龍亞科棘龍亞科。棘龍亞科是由塞里諾在1998年所命名,並由湯瑪斯·荷茲(Thomas R. Holtz Jr.)等人在2004年定義為:親緣關係較接近埃及棘龍,而離沃克氏重爪龍較遠的所有物種。重爪龍亞科則是由查理格(Alan J. Charig)與Angela C. Milner在1986年所建立,牠們為了新發現的重爪龍屬建立了重爪龍科與重爪龍亞科;後來重爪龍被發現與棘龍科有關。湯瑪斯·荷茲等人在2004年將重爪龍亞科定義為:親緣關係較接近沃克氏重爪龍,而離埃及棘龍較遠的所有物種。

分類[编辑]

數種棘龍科與人類的體型比較圖
棘龍(綠)、似鱷龍(紅)、重爪龍(橘)、激龍(紫)


古生物學[编辑]

獵食行為[编辑]

與其他大型掠食恐龍(例如異特龍暴龍)相比,棘龍科的顱骨形狀、結構有非常大的不同。大部分掠食恐龍的頜部寬而高;棘龍科的頜部扁而狹窄。許多古生物學家因此推測棘龍科無法像其他獸腳類恐龍以大型、強壯的動物為食,而有不同的獵食方式[11]

漢斯·戴爾特·蘇伊士(Hans-Dieter Sues)等人研究激龍的頭骨,推測棘龍科是以迅速、強力的嘴部咬合,配合強壯的頸部肌肉作出快速的下咬、後縮動作,將小型獵物咬在嘴中。由於狹窄的嘴部形狀、交錯的圓錐狀牙齒,使嘴部的獵物很難脫困[11]

食性[编辑]

因為棘龍科具有類似現代長吻鱷的頜部與牙齒,牠們過去常被視為是魚食性動物,以魚類為主食。在2007年,埃米莉·雷菲爾德(Emily Rayfield)使用重爪龍的顱骨,計算了棘龍科的生物力學結構。他們發現重爪龍的顱骨結構、咬合力,與現代長吻鱷的模式吻合;這顯示至少重爪龍亞科是以魚類為主食,而棘龍亞科似乎是多種食物來源的動物[12]

證據顯示棘龍科恐龍以魚類、以及許多小型到中型的動物為食,也包括了小型恐龍。曾經在重爪龍的胃部區域,發現了魚類鱗片,以及一隻年輕禽龍的被消化骨頭;另外曾在一個棘龍標本上,發現了一個魚類骨頭嵌入齒槽;此外還有一個證據顯示一隻棘龍科恐龍正吞食一隻翼龍類[13]。有可能棘龍科是廣生性物種,以魚類、中小型動物為食[11]

棲息地[编辑]

在2010年,一項針對棘龍科牙齒的氧同位素研究,分析棘龍重爪龍激龍暹羅龍的氧同位素組成,並與同時代的其他獸腳類恐龍、烏龜鱷魚互相比較。研究人員發現棘龍科牙齒的氧同位素組成,較接近同一地區發現的烏龜、鱷魚,而不類似同一地區的獸腳類牙齒。在棘龍科中,棘龍牙齒的氧同位素組成是最接近其他獸腳類恐龍,而暹羅龍牙齒的氧同位素組成與其他獸腳類恐龍的差距最大。研究人員推測棘龍科是半水生動物,可在陸地、水域中生存,類似現代鱷魚、河馬。研究人員並推測棘龍科是以魚類為主食,以避免與當地的大型獸腳類恐龍競爭相同食物來源[14]

參考資料[编辑]

  1. ^ Bailey, J. B. (1997). "Neural spine elongation in dinosaurs: Sailbacks or buffalo-backs?" Journal of Paleontology 71 (6) : 1124-1146.
  2. ^ Milner, A., Buffetaut, E., Suteethorn, V. (2007): A tall–spined spinosaurid theropod from Thailand and the biogeography of spinosaurs. Journal of Vertebrate Paleontology 27: 118A.
  3. ^ Barrett, P.M., Benson, R.B.J, Rich, T.H., and Vickers-Rich, P. (2011). "First spinosaurid dinosaur from Australia and the cosmopolitanism of Cretaceous dinosaur faunas." Biology Letters online preprint doi:10.1098/rsbl.2011.0466
  4. ^ http://dml.cmnh.org/2012Apr/msg00428.html
  5. ^ Buffetaut, E. (2008). "Spinosaurid teeth from the Late Jurassic of Tengaduru, Tanzania, with remarks on the evolutionary and biogeographical history of the Spinosauridae." In J.-M. Mazin, J. Pouech, P. Hantzpergue, V. Lacombe., Mid-Mesozoic Life and Environments. Cognac (France), June 24th-28th 2008, pp. 26-28.
  6. ^ Salgado, L., Canudo, J.I., Garrido, A.C., Ruiz-Omeñaca, J.I., Garcia, R.A., de la Fuente, M.S., Barco, J.L., and Bollati, R. (2009). "Upper Cretaceous vertebrates from El Anfiteatro area, Río Negro, Patagonia, Argentina." Cretaceous Research in press.
  7. ^ Hasegawa, Y., Tanaka, G., Takakuwa Y. & Koike S., 2010. Fine sculptures on a tooth of Spinosaurus (Dinosauria, Theropoda) from Morocco. Bulletin of Gunma Museum of Natural History, 14, 11-20
  8. ^ Hone, Xu and Wang (2010). "A probable baryonychine (Theropoda: Spinosauridae) tooth from the Upper Cretaceous of Henan Province, China." Vertebrata PalAsiatica, 48: 19-26.
  9. ^ http://dml.cmnh.org/2012Apr/msg00428.html
  10. ^ Buffetaut, Eric; Suteethorn, Varavudh; Tong, Haiyan; and Amiot, Romain. An Early Cretaceous spinosaurid theropod from southern China. Geological Magazine. 2008, 145 (5): 745–748. doi:10.1017/S0016756808005360. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 Sues, H.D., Frey, E. and Martill, D.M. (2002). "Irritator challengeri, a spinosaurid (Dinosauria: Theropoda) from the Lower Cretaceous of Brazil." Journal of Vertebrate Paleontology, 22(3): 535-547.
  12. ^ Rayfield, E.J., Milner, A.C., Xuan, V.B. and Young, P.G. (2007). "Functional morphology of spinosaur 'crocodile-mimic' dinosaurs." Journal of Vertebrate Paleontology, 27(4): 892-901.
  13. ^ Buffetaut, E., Martill, D., and Escuillié, F. (2004). "Pterosaurs as part of a spinosaur diet." Nature, 430: 33.
  14. ^ Amiot, R.; Buffetaut, E.; Lécuyer, C.; Wang, X.; Boudad, L.; Ding, Z.; Fourel, F.; Hutt, S.; Martineau, F.; Medeiros, A.; Mo, J.; Simon, L.; Suteethorn, V.; Sweetman, S.; Tong, H.; Zhang, F.; and Zhou, Z. Oxygen isotope evidence for semi-aquatic habits among spinosaurid theropods. Geology. 2010, 38 (2): 139–142. doi:10.1130/G30402.1.