四川富顺发现1.9亿年前恐龙尾迹 揭示肉食恐龙行为奥秘
11月29日,由@自贡恐龙博物馆 、中国地质大学(北京)等机构组成的联合研究团队,对在四川盆地富顺县永年镇五里村发现的一批珍贵恐龙足迹化石完成了深入研究。研究表明,该地点保存了413个早侏罗世(约1.9亿至1.8亿年前)的兽脚类恐龙足迹与尾迹,为揭示早期兽脚类恐龙的多样性、运动方式及行为特征提供了极为珍贵的实证。相关成果已在国际专业期刊《古地理学报》(英文版)上发表。
据自贡恐龙博物馆江山研究馆员介绍,这批化石来源颇具戏剧性。1998年7月,富顺县永年镇五里村村民丁永富、丁永健兄弟为方便家中用水,在屋旁空地开挖池塘,并将开采出的长条形石块铺在四周作为垫脚石。多年来,村民们虽注意到有些岩石表面布满“鸡爪”状的痕迹,但并未深究。随着恐龙足迹知识的普及,2017年4月,丁永富的女儿丁丽将石块照片发到网上询问,引起了自贡恐龙博物馆的高度重视。馆方迅速行动,于同年5月确认此为重要恐龙足迹化石,并成功将其征集回馆进行保护与研究。
此次研究的核心标本由8块石板组成,其上密布着413个清晰的三趾型兽脚类足迹。足迹密度极高,其中一块石板的足迹密度达到每平方分米约2个,是中国下侏罗统中密度最高的兽脚类足迹记录之一。
在这些足迹中,跷脚龙足迹(Grallator)占主导地位。跷脚龙足迹是全球最著名的恐龙足迹之一,由古生物学家希区柯克(E. Hitchcock)于1858年首次建立,其模式标本产于美国下侏罗统。此类足迹以小型(通常长度小于15厘米)、狭窄(长宽比常大于2)为典型特征,是全球晚三叠世至早白垩世地层中广泛分布的标志性遗迹化石。在中国,辽宁北票羊山地区土城子组的佐藤跷脚龙足迹(Grallator ssatoi)是其中著名的代表。在本研究中,此类足迹的平均长度约为14.5厘米,形态“紧凑”,具有清晰的圆形趾垫和尖锐的爪痕。
研究中部分较大的足迹被归入实雷龙足迹(Eubrontes)。实雷龙足迹同样由希区柯克命名,其典型特征是体型较大(足迹长度通常超过25厘米),是北美、欧洲等地早侏罗世地层中最常见的大型兽脚类足迹。它与跷脚龙足迹、安琪龙足迹(Anchisauripus)是最典型的兽脚类恐龙足迹组合。在本研究中,最大的足迹长达22.5厘米,在形态上与经典的巨大实雷龙足迹(Eubrontes giganteus)相似。这些足迹共同构成了早侏罗世全球广泛分布的跷脚龙足迹-实雷龙足迹足迹组合,印证了当时恐龙动物群的全球相似性。
本研究的一大亮点在于对尾迹的精细分析。研究人员采用高分辨率三维表面扫描和数字摄影测量技术,对石板表面的细微痕迹进行了毫米级精度的数字化建模。分析发现,与足迹相伴保存有数条清晰的尾迹痕迹。这些尾迹长度在20至40厘米之间,宽约2至3厘米,深度较浅(约0.5厘米)。其横截面呈清晰的V形或U形,底部可见一条更细的中央凹槽(可能为尾椎腹侧脊的印痕),两侧伴有因尾部侧向移动推挤沉积物而形成的冲出脊。这些形态细节在高清三维模型中得以清晰呈现,排除了其是水流冲刷或岩石裂纹的可能性,确认为恐龙尾部与地面接触的直接遗迹。
双足恐龙尾迹非常罕见,其成因一直有不同看法,主要假说包括稳定身体,减速时尾部向后旋转,以及在中等深水中脚尖行走等。然而,这些假说大多缺乏普适性,并且主要与运动有关,而非行为。研究团队结合现生鸟类的行为学,推断尾迹可能与以相对低速移动的造迹者有关,并提出尾迹是由于主动或被动降低尾部所致,原因并非保持平衡。这些行为可能包括:造迹者的警觉性。尾迹通常发现于水体附近,这些地方常有猎物和捕食者光顾,并且在现存小型哺乳动物和鸟类中,当它们抬起上身观察周围环境、监视潜在捕食者或猎物时,会形成尾迹。这种行为对于五里的小型兽脚类恐龙可能很重要,尤其是对于那些可能被较大个体恐龙或景物遮挡的小型个体,它们时不时需要探头探脑去观察环境。另一种可能是造迹者的攻击性信号。一些鸟类倾向于通过持续抬起上身以显得更大,或压低重心准备攻击来显示攻击性信号。在此过程中,一些鸟类选择主动压低尾部,或站立直立导致尾部位置相对降低,也会形成尾迹。这些尾迹很可能记录了早侏罗世小型兽脚类恐龙在滨湖或滨岸地带活动时,其低速移动、停驻观望或或是同类互动中展示出的攻击性姿态的瞬间行为。
此外,通过对可辨识的行迹进行精确测量和生物力学分析,研究人员提出了一个新颖的观点:这些小型兽脚类恐龙可能采用了一种类似现代地栖鸟类的“接地奔跑”步态。分析显示,其相对步频较高,复步长与臀高之比等参数与鸡形目和䳍形目等鸟类在行走-奔跑转换时的数值非常接近。这表明这些早侏罗世的小型捕食者可能已经演化出了高效、节能的运动策略,其运动速度估算范围在每秒1.6至2.4米之间(约合每小时5.8至8.6公里)。
本研究由自贡恐龙博物馆江山研究馆员、中国地质大学(北京)邢立达副教授等学者共同完成。自贡五里足迹点以其高密度的足迹、清晰的形态特征以及可能的行为证据,丰富了我们对早侏罗世四川盆地恐龙动物群的认识。它不仅为全球分布的经典足迹类型提供了重要的亚洲实例,还提示这些早期兽脚类恐龙可能已具备类似鸟类的运动能力,并留下了可能与其复杂行为相关的直接证据,为古生态重建打开了新的窗口。
