恐龙如何繁殖?
进化是生存的唯一理由,生存机会只青睐拥有足够智力、能完成复杂任务的生物。恐龙,是大自然有史以来最复杂、最精密、最高度进化的生存机器。然而,并不是所有恐龙都有机会拥有后代。为了求爱并赢得繁衍后代的权利,高大凶狠的雄性恐龙们居然也甘当“妻管严”,绝不敢惹毛那些比它们更强悍的野蛮女友。
进化是生存的唯一理由,生存机会只青睐拥有足够智力、能完成复杂任务的生物。恐龙,是大自然有史以来最复杂、最精密、最高度进化的生存机器。然而,并不是所有恐龙都有机会拥有后代。根据达尔文的理论,你也许是这片土地上最出色的猎手,但如果不能吸引到拥有理想基因的理想伴侣,你就失败了。失败者的基因将无法继续遗传下去,因此,交配是件严肃的事情。
恐龙的情爱之谜
这些庞然大物的恋爱一点都不浪漫,雄性看着雌性,雌性看着雄性,它们没有经过有意识的思考,却都在评估对方的基因潜质。你的基因好吗?你我的基因结合,是否能产下健康的、有竞争力的后代呢?传宗接代的想法,原来在远古时代就已深入“龙”心。
交配的时机很重要。对卵生动物而言,通常都是在春末或者夏天,这样卵才能在每年最温暖的季节孵化。那时的天气最适合繁殖后代。为了知道何时交配,恐龙会对季节变化做出反应。快到繁殖期的几周内,恐龙的身体会产生激素变化。比如说白天的长度,当冬季逝去,白天开始变长,眼睛后方的传感器会对光线的变化做出反应,向大脑传达关键信息。信号触发垂体腺,释放促性腺激素,这种化学物质会让身体做好准备,排卵或者生成精子。大量的激素也会引发激烈的行为变化,但雄性和雌性的变化大不相同。对雌性而言,这意味着储存能量以繁殖后代;对雄性而言,则要弄清楚,该如何在繁衍后代的竞赛中击败其他雄性,它们要更加警觉、视觉更好、更具有攻击性。#p#副标题#e#食肉动物发达的杀戮工具变得更加致命。15岁到18岁的雄性,开始挑战经验更丰富的年长雄性。斗争可能是因争夺配偶而起,但很快会变成生死决斗。雄性必须跨过这些门槛,才能获得与雌性交配的权利。
幸运的是,大多数时候,它们的目标并非将对手置于死地,这全是为了将自己的基因传给下一代。在同一个物种当中,进化更青睐它们展示出某些并不一定致命的特征。这些特征显示,竞争中的获胜者,在某些方面比对方更出色,更健康,也更有生命力。
要想拥有子孙后代,它们除了要和同性竞争者一决高下,还要想尽办法讨取野蛮女友的欢心,凶猛的霸王龙也不例外。很难想象这些3到4吨的大块头怎样求爱,但有件事是可以确定的,交配确实非常危险。化石证据显示,它会造成尾部碎裂、肋骨和椎骨骨折、头部被咬伤,甚至一些致命伤害。所以说,恐龙是要冒着风险来创造下一代的。雌性霸王龙的体形和雄性相似,但要比雄性大10%到30%,这意味着雌性霸王龙要比雄性更强,当它们一对一的时候,获胜的永远都是雌性。
能否正确理解异性的暗示,对雄性霸王龙来说,结果或许就是生死之别。雄性必须确定雌性是否愿意接受,如果它不愿意,拒绝方式可能会相当激烈,足以致命。这种差异在大多数恐龙中都存在,但在霸王龙身上就更加极端,如果你真的惹火了娇妻,它会直接拿你当午餐。因此,即使雄性已经走到这一步,即将赢得大奖,最后的挑战也会使它功败垂成。
一切,都是为了下一代
请不要责怪雌性小气,进化让她决定一切是有原因的。生育后代的时候,完成最主要工作的是它们,所以它们才能决定,让哪些特点遗传下来,哪些消失。与雄性能每天生产数以百万计的精子不同,雌性生下来,卵子的数量就已经固定了,它们繁衍后代的机会是有限的。
孕育卵子不是一件容易的事,必须投入足够的时间和体内的资源。准妈妈们要保持自己非常健康,吃饱喝足,有足够的营养。不管是食草恐龙还是食肉恐龙,热量都是关键。这意味着食草恐龙需要高热量的嫩叶和嫩芽,而对食肉恐龙而言,就是需要更多红肉,没有这个,就生不出蛋。雌性必须储备最优质的资源,大量的蛋白质、大量的脂肪、大量的钙质,才能在它们交配的时候立刻用于产卵。雌性体内的激素刺激肝脏,将卵黄送到卵巢,当它的卵受精时,卵黄就会提供足够的营养,让生长的恐龙胚胎存活长达三个月。恐龙准妈妈摄取的钙质用于形成蛋壳。和现在的鸟蛋、鳄鱼蛋一样,恐龙蛋壳由碳酸钙组成,保护着发育的胚胎。食草恐龙准妈妈在春季就要开始大吃。这时,#p#副标题#e#植物中蛋白质含量更多,也容易消化,为日后产蛋积累足够的能量。形成蛋壳所需的钙在很多植物中含量并不高,所以得吃很多。一只雌性波塞东龙要吃上万卡路里的植物;肉食恐龙则可以通过咀嚼骨骼来获取钙质,霸王龙就是直接从食草动物的骨骼中获取钙质的,它嚼碎动物的肉、器官和骨骼,将它们全部吞下,骨骼经过消化,会从霸王龙体内排出,而所需的钙质则会储存在骨骼里。这些都是为能产出最好的蛋而准备的。
蛋是雌恐龙为宝宝准备的最好的礼物。恐龙蛋就像个太空舱,胚胎需要的所有东西几乎全在里面。蛋壳就像一个摩托车头盔,可以承受猛烈撞击。蛋清,或者说是蛋白,它是一种凝胶体,具有加强保护的作用,可以保证发育中的胚胎湿润,也可以充当减震装置。小恐龙长大后就能继承这种在生命的最初几周内救了它一命的基因。
在这个小小的空间内,一个受精的细胞迅速分裂,这些细胞演变成各种类型的组织,组成骨骼、皮肤、神经和器官,分裂的细胞还组成了大脑、感官,以及恐龙长大后需要用来保护自己的武器。在胚胎期,细微的基因差异,可能只会影响十亿分之一的特征,但这能造成很大的不同,使一只幼龙存活,另一只被吞吃、被踩死,甚至被饿死。
恐龙的育儿之道
每种恐龙都有自己不同的存活方式。成年波塞东龙身高18米,体长30米,体重达到50吨,但它的卵却小得惊人,只有哈密瓜那么大。为什么这么大的动物,卵会这么小呢?跟所有卵一样,波塞东龙的卵,表面布满小孔,让氧气进去,二氧化碳出来。卵越大,气孔就越多,但如果太大,卵就会碎。因此,即使今天最大的鸟蛋—鸵鸟蛋,也不过重1.4公斤。
波塞东龙做什么都靠本能,包括抚养。更准确地说,是不抚养它的后代,挖个洞,在里面产卵,然后跑掉。这么做看似无情,但如果你有条件生很多孩子,这么做效率就很高。实际上,这种庞大生物的脑子很小,只有113克重,一个奶酪汉堡包那么大。在历史上所有大型动物中,相对身体而言,它的脑子是最小的,#p#副标题#e#比身体小1000倍,仅为霸王龙脑容量的1/8。更糟糕的是,负责思维的大脑几乎没有发育,这些家伙就跟篱笆桩子一样蠢,它们无法准确控制自己的身体,甚至不足以同时辨别屁股跟脑袋所在的位置。
照顾后代是脑力活动,还需要敏锐的感官,波塞东龙两者都不具备,就只能采取以数量取胜的方式了。终其一生,一对波塞东龙产下的卵,可以达到成千上万,其中只有两三只能活到成年,这说明绝大多数后代会被掠食动物杀死并吃掉。幸运的是,这么多幼龙,掠食动物不可能把它们全部吃掉,这就有了生存下去的可能。
刚孵化出来的波塞东龙,没有角,没有硬甲,也没有任何的防护手段,谁都可以把它吃了,它们的生存概率只有万分之三。最好的防御手段就是尽快长大,同时避开掠食者的视线。为了能快点成长,它们采取一种看似颠覆生物学最基本规则的做法,起初几年,这些食草动物成了食肉动物。为了摄取蛋白质,很多幼龙会吃昆虫、小动物,还有肉类,因为肉所含的营养在植物中是很难获取的。波塞东龙还有另一个帮助它长大的窍门——中空的骨骼。它的脊椎骨、颈骨跟肋骨的骨壁只有几厘米厚,即使是四肢,骨密度也远远不及许多哺乳动物。像波塞东龙这种大型恐龙,只要二三十年就能长到二三十吨,或者四五十吨重。它们的成长速度,取决于年龄、季节,以及食物的数量,骨轮就像树轮一样,记录了整个成长历程。
食肉恐龙则采取了截然不同的育儿方式。与波塞东龙相比,霸王龙宝宝的数量要少得多。因此,小霸王龙刚出生时受到细致的呵护,这在白垩纪时期的生物中是极为少有的。霸王龙就像一位温柔的超级母亲,尽心尽力地将孩子抚养长大。原来,令人闻风丧胆的“暴君”,竟然是所有恐龙中最会照顾孩子的。它会把卵一个个排列好,保卫它们,并留意它们每天的变化。成年霸王龙会看守巢穴3个月,确保后代存活,基因得以延续。刚孵出的小恐龙长90厘米,重2.6至3.6公斤,与体重7吨,体长12米的成年霸王龙一起,#p#副标题#e#很难想象成年霸王龙要怎么样才能不踩到这些小东西,更别提要保护它们,好好照顾它们了。不管小霸王龙往哪边看,面前都是危险,有鳄鱼能够咕嘟一声吞下它,有风神翼龙在空中盘旋。如果你看过尼罗河上的鹳怎么吃小鳄鱼,你就可以想象,6500万年前风神翼龙吃小霸王龙的情形,当霸王龙妈妈发现6个孩子一下子变成5个,肯定会很困惑的。
不过,对小霸王龙来说,最大的威胁也许来自山那边的另一群霸王龙。因为根据达尔文理论,掠食动物会尽可能地消灭竞争对手,也就是其他的掠食动物。雄狮会保护幼崽不受其他雄狮侵袭,因为对方会将幼崽视为未来争夺猎物的对手。即使有父母的精心保护,小霸王龙要成长,还是危机重重啊。
恐龙真的消失了吗?
恐龙统治地球几百万年。为了适应地球各地的极端环境,它们的身躯庞大得几乎不可思议,这些动物非常成功,是进化史上的辉煌成就。它们不用动什么脑筋,不用解二次方程,不用下象棋,不用学怎样造登月火箭,只要做恐龙的分内事就行了。你只需要跟身边的动物一样聪明,或者比它们更聪明。恐龙只有一个任务,#p#副标题#e#成功地控制身躯进化出来的各种先进器官。这一点,它们做得非常好,它们的视觉、嗅觉、听觉都远远超过我们。如果换个角度来看,这也是智力的一种表现。
对恐龙而言,求爱、交配、繁殖和死亡的轮回持续了将近2亿年,每一代都比上一代略微变化,略微进化。这些巨兽适应了地球上的几乎每种环境。但随后大难从天而降,一颗小行星击中了地球。在恐龙大灭绝后,这些巨大而华丽的生物看来已经彻底不复存在了。
但事实往往与表象不同,或许恐龙依然存在,还在我们身边。我们周围的动物有和恐爪龙、霸王龙和波塞东龙一样的肺,使鸟类能自由飞翔的空心骨骼应该也是继承自恐龙。所以下一次你坐下来,准备切开感恩节火鸡的时候,想象一下,这只鸟的远古祖先,可以怎么对待你。