研究发现鳄类一年内或出现额外生长周期,或影响恐龙骨龄估算

在生物学与古生物学研究中,科学家常通过多种线索推断动物骨骼年龄,包括骨骼缝合线的融合程度、骨表面质地,以及骨组织微观结构中记录的生长标记。其中,依据生长标记计数来估算年龄的方法被称为“骨骼年轮学”(skeletochronology)。

许多现代动物的生长并非匀速进行,而是呈现周期性快慢变化。通常情况下,在食物、温度与水分等条件更有利的季节,动物生长较快;在不利季节生长放缓,骨骼中会形成类似树木年轮的生长标记。研究人员据此统计骨组织内生长标记数量,以推算个体年龄。多年来,相关研究也尝试厘清不同生长周期形成的时间,并评估该方法在年龄测定中的适用性。

骨骼年轮学对恐龙等已灭绝爬行动物的年龄推断尤为关键。该方法不仅用于估算个体年龄,也常被用来绘制生长曲线、比较不同恐龙的生长速度,从而帮助研究其成长过程及在部分情况下达到巨大体型的机制。

不过,开普敦大学古生物学实验室的研究提示,这一方法在应用时可能需要更谨慎。研究团队此前在凯门鳄(与鳄鱼和短吻鳄相关的美洲爬行动物)的一岁以下幼体骨骼中发现了生长标记。由于这些个体年龄过小,按常规理解不应出现年度快慢生长周期,该结果引发了进一步关注。随后,团队对尼罗鳄的研究也得到了类似指向。

一年内出现多次生长标记

研究团队对尼罗鳄的工作起初旨在了解其生长动态。在南非开普敦附近约60公里的Le Bonheur爬行动物探险农场,研究人员对两岁的鳄鱼进行了三次抗生素注射。抗生素会被纳入生长中的骨组织,从而在显微观察中形成可识别的标记,用于推断特定时间段内的骨骼生长量。

在鳄鱼死亡后,研究人员对尸体进行骨骼剥离,并制备骨骼薄片进行显微镜观察。结果显示,除冬季等不利时期生长减缓并形成标记外,在通常被认为生长较快的夏季,也出现了额外的生长标记。研究团队据此认为,鳄鱼可能对某些环境因素作出反应(如温度、降雨或竞争),在有利季节中也会通过阶段性减缓生长形成生长环。

研究还发现,两岁鳄鱼骨骼中最多可见五到六个生长周期,而研究人员原本预期每年仅形成一个。这意味着若直接以生长标记数量推算年龄,可能导致年龄被高估。此前在应用骨骼年轮学时,研究者更常担心的是年龄被低估,例如部分生长标记在骨骼生长过程中可能被“抹去”。

对恐龙骨龄推断提出新疑问

研究团队指出,这些发现对恐龙等鳄类近亲的骨龄研究提出了准确性方面的疑问。研究对象来自养殖环境,研究人员承认其条件未必完全代表野外状态;但同时也强调,养殖场通常提供较理想的生长条件,而在这种条件下仍出现额外生长标记,值得在年龄推断中加以考虑。

研究人员还提到,当前恐龙骨骼年轮学研究本身面临多重技术与解释难题,例如多个紧密排列的生长标记难以区分、部分标记无法沿骨骼横截面完整延伸等。团队进一步提出,既然恐龙的现存近亲(鸟类与鳄类)可能形成与年龄不完全对应的“额外”生长标记,那么恐龙骨骼中的部分生长标记也可能并非单纯反映年度年龄。

研究团队表示,仍需更多研究深入检验这一问题,其中一个直接方向是对野生鳄鱼与短吻鳄开展类似研究,但实施难度较高。

本文内容转载自The Conversation,采用知识共享许可协议。


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