|
“各单位注意，各单位注意，前方高能准备！” 看骨骼猜一猜这是什么动物？ 一号选手 
看这狰狞的獠牙， 日本漫画家村田雄介曾把它画成这样 ↓↓ 
二号选手 
看头骨的形状， 有人认为这是个独眼巨人 ↓↓ 
三号选手 
这个动物曾被好事者组装成“大海蛇” ↓↓ 
然而，这些猜测，只能说是“大型翻车现场”。 （想知道它们是什么动物吗？我们文末揭晓哦~） 既然如此，我是不是可以怀疑……我们看过的古生物复原图……会不会也有乌龙？ 接下来，我们cos一把“名侦探”，看看栩栩如生的古生物到底是怎么来的呢？ 01 复原古生物，先把POSE给摆好 残缺不全的化石，层层掩埋的现场，有时甚至只有足迹……古生物学者却要还原出千万甚至上亿年前的历史。 
在复原古生物时，能用的“道具”只有化石。化石越完整，它被复原后就更接近于原貌。可是，在长期的地质变迁中，想要挖掘得到完整的生物化石太难了。 
在通常情况下，能有30%的骸骨保留至今就已经让人很庆幸了。很多时候，我们得到的可能只有一小块骨骼以及牙齿，甚至很多生物连一块完整点的化石都没有。 但科学家们仍将它们复原了出来，把它们从冰冷的化石变成“有皮有肉”的生物。虽然翻过很多次车，比如丢失了鼻子和耳朵的猛犸象↓↓ 
脖子差点能打结的海爬蛇颈龙 ↓↓ 
早期电影《原子怪兽》中的恐龙长这样 ↓↓ 
这究竟是怎么做到的呢？ 这就要提到古生物研究中一个重要定律——器官相关律，即生物体是一个统一的整体，各组成部分的结构和机能是相互联系和一致的，某一部分发生变化，其他部分也会发生相应的变化。 换句话说，动物体内的一个器官适应于某种机能，其他器官也必然相适应。 这样，科学家只要对一只爪、一片肩胛骨、一条腿骨、一个肋骨或其他任何部位的骨头进行考察，就可以判断出它属于哪类动物的一部分，也可以据此推断这一动物其他部位的特征。 以我们最为熟悉的恐龙来说： 恐龙化石被发现的时候一般会比较散乱，满地都是，科学家们必须得先把它们组装起来。 首先要对每块清理好的化石进行描图，描图之后再把它们拼装在一起，摆出一个符合其物种特点的姿势。 比如这种↓↓ 
中国科学技术馆的恐龙标本 最高的为阿纳川街龙 
复原后的阿纳川街龙 在这一步中，如果化石保存比较完好，可以直接测量比例，建立该生物站立姿态的骨架草图。 如果化石保存并不完整，或者缺乏足够的颅后骨骼化石材料，就需要扩大参考范围，利用同属内的其它物种、亲缘关系较近的物种或者形态最为接近的生物，以求最大限度还原骨架形态。 02 POSE摆好之后，下一步就是为骨架增加肌肉 肌肉的复原主要依赖于现代动物解剖学知识，我们今天看到的古脊椎动物的复原，其肌肉结构大多数是参照现生动物来的，比如重塑草食性恐龙时就会参考大象和犀牛。 事实上，古生物的肉体虽然早已消解，但也不是全无踪迹。骨骼上的许多凹陷和凸出都是肌肉留下的痕迹。 在组装好的骨架上把这些痕迹全找出来，然后一一对应，就可以推算出这具骨架的大致肌肉走向。 在复原剑齿虎的肌肉时，考虑到它需要用颌骨、犬齿和前肢压制大型猎物，所以它的咬肌以及颈部和四肢的肌肉必定很发达，这些肌肉的分布也就会与相应骨骼上的凹陷和凸出相匹配。 复原鲸鱼时也会通过运动的需求来反推肌肉的样子： 为了支撑鲸鱼头部的上下活动，它必须要有一组强大的肌肉，来从头骨枕部连接到它的到脊椎上。而这块肌肉大概就长这样↓↓ 
海豚的后颈肉 图片来源：《鲸和海豚》 有了骨骼肌肉，再来一层皮肤就完美了。 03 那么，古生物到底是什么色的呢？ 即使我们知道了所有远古生物的体态形状，它们的颜色也是个谜。 不过，科学家总能找到一些蛛丝马迹，他们利用动物体表极薄的蜡层、沟、缝以及黑色素体等结构，与现生动物做对比，重建或推测古代动物的颜色。 比如：通过蛇化石中的磷酸钙中保存的真皮色素细胞（黄色素团、虹膜色素团和黑色素团）与现存爬行动物色素细胞的数量和位置比较，得到其真正的颜色。 
中新世彩颌蛇化石 
复原的彩颌蛇体色 那么，为什么我们看到的大多是深色皮肤？ 这是由于黑色素细胞相比于其他色素细胞更加稳定，这导致了科学家们经常把已经灭绝的动物涂成黑棕色。甚至，有时候化石里明明没有保留黑色素细胞，大家也习惯性地首选黑棕色。 事实上，哺乳动物的骨骼、牙齿、蹄、角都能提供它不同方面的信息，包括食性、体型形态、栖息环境等。研究者也能从完整的化石保存、古老的洞穴岩画、生存环境、个体发育过程等情况判断生物的体色。 
我国东北平原的猛犸象——披毛犀动物群 当然，随着科学的进步，以及一些关键化石被发掘，之前的复原图很大可能被推翻。 比如，百年前的学者不会想到现在为恐龙披上了羽毛。 
艺术家笔下的华丽羽王龙复原图 （Brain Choo绘图） 古生物复原图的修正，使我们更加接近那个曾经鲜活的失落世界。而将这一切展现在我们面前的是那些跋涉在荒野之地、深埋于实验室的古生物研究人员，用他们的双手为我们重现了一个个古老而又神秘的动物王国。 看到这，是不是对古生物研究者的好感蹭蹭的往上涨，也想在古生物的广阔海洋中游泳？ 古生物专业了解一下。虽然在本科阶段直接开设古生物专业的大学不多，如北京大学、沈阳师范大学，但其实很多大学的地学专业也有涉及古生物学知识。 这门学科一方面是从宏观上开展古代生物的起源、演化和灭绝，及古地理、古生态等方面的综合研究；另一方面是从微观上运用化石切片、CT扫描和电脑建模分析等新方法，研究古生物的身体结构、个体发育和新陈代谢等。 当然，也有我们今天说的古生物复原，也许某一天，你对古生物的研究成果就能让我们看到更加鲜活的远古时代哦！ 看骨骼猜动物答案大揭晓 一号选手是不张嘴就很“憨憨”的河马 
↓↓ 
二号选手不是“独眼巨人”而是长鼻子大象 
↓↓ 
三号选手是鲸类的祖先“龙王鲸” 
↓↓ 
参考资料： 1. 《 中华读书报 》. 2018年11月28日16版.《古兽横行》：看古生物如何纸上复活 http://epaper.gmw.cn/zhdsb/html/2018-11/28/nw.D110000zhdsb_20181128_4-16.htm 2. 宁静海的菊石君. 2017. 形形色色的古生物复原图，是怎么画出来的？ https://www.guokr.com/article/442195/ 3. 中科院地质地球所.2019-04-03.古生物复原——不是光有想象力就可以 https://mp.weixin.qq.com/s/lUWBMI7-kKjeZjnHKSPYzw 4. 《博物》.2015年第11期.龙王鲸,苗条的“大海怪” http://www.dili360.com/nh/article/p5677ca2b2380960.htm 5. 重庆数字科技馆.恐龙是怎么被复原的？ http://www.scicity.cn/cqkjg/kxcb/tzxq.htm?id=4028d08a682c21f90169bd362bca1768 创作：中国科技馆新媒体团队 审核专家：邢立达 新媒体团队特邀专家
| 
发表于 2020-8-16 01:47:44
收藏