大恐龙，小恐龙:霸王龙的亲戚是如何改变体型的

对胫骨的全面分析让研究人员得以一窥某些恐龙是如何进化成巨型野兽的，比如暴龙，而另一些则变成了更小的、像鸟一样的生物。这项研究发表于本周科学¹，揭示了恐龙使用了不止一种进化技巧来变得更大或更小。

普遍的观点认为，体型大的动物比体型小的动物要大，因为它们在生长最快的时期长得更快。这一趋势适用于包括鸟类和哺乳动物在内的现代动物——例如，大象和鸵鸟比吉娃娃和麻雀长得更快。

并不是所有的动物都是这样。例如，鳄鱼和短吻鳄因为长时间的生长而变得很大。但是古生物学家认为兽脚亚目恐龙——包括标志性的霸王龙这也催生了现代鸟类——大型物种通过快速生长而变大。纽约花园城阿德尔菲大学的古生物学家Michael D 'Emic说:“这在某种程度上已经成为恐龙的既定观点。”

但迪米克锯进骨头时发现的不是这个Majungasaurus长7米霸王龙6600万年前生活在现在的马达加斯加岛。恐龙的生长速度每年都记录在它们骨头上的年轮上。D’emic没有看到宽年轮对应的青少年快速生长，而是发现了很多窄年轮，这表明Majungasaurus在很长一段时间内变得很大。

“我非常惊讶，”他说。他研究的下一种恐龙，是一种类似大小的野兽，叫做角鼻龙属D’emic说，这是一种在生长高峰期快速生长的大型恐龙。

骨生长环

十多年来，D’emic和他的同事们收集了42种兽脚亚目恐龙的骨生长环测量数据，以研究哪种策略导致了体型的大小。他们发现，31%的兽脚亚目恐龙比它们的祖先体型更大，这是因为它们的生长速度更快，28%是因为它们的生长时间更长。与此同时，21%的人通过缩短生长高峰期而变得比祖先小，19%的人通过减缓生长而变得比祖先小。

这项研究涵盖了生活在2.3亿年前到6600万年前白垩纪末期之间的兽脚亚目恐龙物种，当时一场大规模灭绝事件导致非鸟类恐龙灭绝。澳大利亚阿德莱德弗林德斯大学的进化生物学家维拉·维斯贝克尔(Vera Weisbecker)说，这是一个“巨大的进化时间尺度”，要纳入分析。“这真是令人印象深刻，”她说。“有如此多的发展方式可以变大或变小，这真是令人着迷。”

加州大学伯克利分校的古生物学家凯文·帕迪安(Kevin Padian)说，这种分析工作需要对动物群体进行逐个分析，以了解体型是如何演变的。

变革的驱动因素

但是Meike Köhler，西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚研究和高级研究所的进化古生物学家说，这些发现并不令人惊讶，因为之前的工作已经显示了动物物种的一系列生长策略。Köhler希望看到一项分析，该分析考虑了什么生态环境影响了动物随着时间的推移如何改变体型。

维斯贝克说，这种生长策略可能与进化压力有关。她说:“例如，如果你观察所有早期生长迅速的植物，你可能就能测试它们是否恰好是更有可能提前生长的植物。”

帕迪安说，对于每个物种来说，导致其个体体型大小的生长策略可能与其独特的环境有关。“这不是一刀切的方法，这对我们来说是一件好事，”他说。“我们可能这么想过，但他们已经记录下来了。”

D’emic说，他和他的团队正在对其他群体进行类似的分析，包括哺乳动物——一个包含更多物种的群体——看看是否在进化树的其他分支中发现了多样性。