澳大利亞史上最大恐龍“出場” 但想當世界最大還得再長長
實際上，化石的差別也可以用一些別的原因來解釋。比如説我們人類，存在個體發育、性別、地域和民族的差異，骨骼間會存在很大的不同。倘若把這些差別放到數千萬年前的地層中，今天的古生物學家就可能認為人類可據此分為好幾種了。
尤海魯 中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員
近日，由中、美、德等國古生物學家組成的國際研究團隊宣佈在四川自貢發現了一個長僅10.2毫米的微小恐龍足跡，一時間，人們關於恐龍的印象似乎突然“迷你”了起來。
但恐龍並不總是這麼“嬌小”。就在此前不久，科學家剛剛確認了一種澳大利亞最大恐龍新種。國際著名期刊《同行評議科學雜誌》上發表的一篇古生物學與進化科學論文，認定2007年出土的一種恐龍化石是澳大利亞史上最大恐龍，而且是個新物種，並將其命名為南方泰坦巨龍，並宣稱這是全球15種體型最大的恐龍之一。與此同時，澳大利亞昆士蘭博物館和埃羅曼加自然歷史博物館，也發表了相同內容的公告，引發了全球媒體和研究人員的關注。
在全球恐龍化石並不鮮見的今天，為何澳大利亞出土的化石格外受關注？南方泰坦巨龍如何被確認為新物種？研究人員又通過哪些途徑來研究和認定？科技日報記者採訪了國內長期從事恐龍形態、分類和演化等方面研究的中國科學院古脊椎動物與古人類研究所尤海魯研究員。
如何認定一塊“石頭”是恐龍化石
早在2004年，在澳大利亞昆士蘭州埃羅曼加鎮以西80餘公里的地方，現任埃羅曼加自然歷史博物館館主、古生物學家羅賓·麥肯齊的兒子在自家地產上發現了一塊“岩石”。經過研究，人們確認這不是一塊普通的石頭。
這一發現，也促使羅賓夫婦成立了埃羅曼加自然歷史博物館。
“確定一塊化石是不是來自恐龍，主要是根據它的形態特徵。”尤海魯告訴科技日報記者，科學家主要根據動物骨骼特徵來判斷化石的“身份”。和現在的哺乳動物一樣，恐龍曾是一個很大的古生物類羣，有大有小，有植食性和肉食性之分，但不管怎麼説，它們屬於一個單系，有共同的祖先。
而從形態學上來説，恐龍有區別於其他動物的特徵，比如恐龍和哺乳動物或鱷類在骨骼形態上是很不一樣的。
在隨後的10多年裏，有更多的“石頭”在埃羅曼加被陸續發掘出來，其中就包括2007年在庫帕溪畔發現的恐龍化石。這種化石的“主人”先是被暱稱為庫帕龍，經過十餘年的琢磨，被正式命名為南方泰坦巨龍。目前，這些化石被收藏在羅賓夫婦開設的博物館裏，供公眾參觀以及古生物學家進一步研究。
通常，化石經過發掘、修理後，要對每塊骨骼進行形態學記述，並與相關的類羣進行形態學上的對比。在此基礎上，還可以做一些定量化的分析。“我們現在主要是用分支系統學的方法來分析，目的就是找到它與已發現的其他恐龍之間的親緣關係。”尤海魯説。
在挖掘中，澳大利亞昆士蘭博物館古生物學家斯科特·霍克努爾和梅爾維爾·威爾金森等人合作，發現了幾個巨大的蜥腳類恐龍的附肢骨骼，包括部分左側肩胛骨、部分左側和完整右側肱骨、完整的右側尺骨、部分左側和接近完整的右側恥骨、坐骨和股骨等。經過演算，這隻恐龍臀部處高約5至6.5米，身長25至30米。同時，地質學相關資料顯示，這隻恐龍約生活於9500萬至9800萬年之前。
3D+CT掃描“從內而外”觀察化石
據斯科特·霍克努爾等人介紹，隨着科學的進步，他們使用了先進的生物體三維（3D）掃描技術，把修復後的南方泰坦巨龍的每一塊骨骼化石都進行了掃描，並且建模復原。
“三維掃描是這些年流行起來的一種方法，它可以幫助我們更好地對恐龍形態學進行描述。”尤海魯告訴記者，由於恐龍骨骼化石通常都很大，以前的方法是逐一從不同的角度翻來覆去地拍照，但這個過程容易損壞化石。而使用三維表面掃描，可一次性地從各個角度“照”到化石，不僅數據精準，也非常便於後期在電腦系統中從不同角度進行觀察研究。
尤海魯介紹，由於恐龍化石往往是近億年前埋在岩石中的，因此會產生變形。澳大利亞的此項研究用了三維掃描新方法，但是具體應用起來還有很多細節，同時要結合相應的軟件程序開發，在三維掃描基礎上，更精確地復原它最原始的形態，這是研究的基礎。
斯科特·霍克努爾等人對特徵不易區分的標本創建了三維表面模型，可直接在彩色的骨骼圖像上進行標註。此外，他們還使用一系列三維對齊和渲染模式，提供了更好的幾何比較，同時允許識別相應的埋藏偏差。這也意味着將允許對這些解釋進行測試、重新解釋，並在後續研究中發佈“新版本”。其中，由於恐龍坐骨太大，掃描設備無法將其作為一個整體對待，只好做了兩次掃描，然後使用圖像堆棧工具，把兩個掃描數據集生成一個表面模型。
“這項研究只用了三維表面掃描。實際上我們還可以使用計算機斷層掃描，即CT掃描等方法來觀察化石內部的一些結構，比如腦顱的結構。因為對於一些化石來説，光看表面並不夠，此時就只能藉助CT掃描等方法。”尤海魯向記者介紹。
確認“恐龍新物種”需慎重
恐龍從來都是古生物界的“明星”。每一次發掘，恐龍骨架大小、奇特的形態以及是否是新物種，都是公眾關注的焦點。
“大家都喜歡命名一種新恐龍，因此只要發現有一些差別，都傾向於命名它是一個新種。”尤海魯告訴記者，但實際上，這些差別也可以用一些別的原因來解釋，比如説我們人類，存在個體發育、性別、地域和民族的差異，骨骼間會存在很大的不同。倘若把這些差別放到數千萬年前的地層中，今天的古生物學家就可能認為人類可據此分為好幾種了。“但實際上我們人都屬於一個物種，所以要慎重看待骨骼化石間的差別。”他説。
尤海魯補充説，迄今為止，澳大利亞已發現的恐龍很少，所以每每那裏發現恐龍化石，都會引發很大關注。但以南方泰坦巨龍來看，目前被發現和保存的相關材料也不是很多，雖然媒體和研究者強調其是“澳大利亞最大”，甚至是全球“最大之一”，但其復原後也只有30米左右長。實際上，在中國不乏40米左右長的恐龍，那才真正是世界上最大的恐龍或者最大的恐龍之一。
斯科特·霍克努爾等人通過對恐龍化石的附肢骨骼等特徵的詳細對比研究，並運用分支系統分析，發現澳大利亞之前發現的四個蜥腳類恐龍親緣關係很近，可以構成巨龍型類蜥腳類的一個分支。
地質資料表明，在澳大利亞這些恐龍生活的時期，這裏曾經歷了從一望無際的古陸表海，到近海，又到陸地河湖環境的轉變。研究人員推測，棲息地的快速發展變化，推動了當地最大的素食動物——泰坦巨龍類形態的多樣性。但由於所處區域年代地層分辨率很差，研究人員的所有解釋仍不能完全被證實。
“值得注意的是，這個區域內還沒有發現其他温頓組巨龍形類恐龍。”斯科特·霍克努爾等人強調，未來，他們的研究將側重對已知化石點的更詳細的地層年代確定和古環境背景重建，因為僅憑系統發育關係來討論澳大利亞這些最大的陸地脊椎動物的進化，其價值是有限的。