中型的二足、掠食性恐龙,平均身长为8.5米,最长可达9.7米。它们生存于晚侏罗纪的启莫里阶至早提通阶,约1亿5500万年前到1亿4500万年前。
生活习性
异特龙是该时期
北美洲莫里逊组最常见的大型掠食动物,并位在食物链的顶层。它们可能以其他大型
草食性恐龙为食,例如:
鸟脚下目、
剑龙科、
蜥脚下目恐龙。异特龙经常被认为采用群体合作方式攻击
蜥脚类恐龙,但很少证据显示异特龙具有共同攻击的
社会行为。它们可能采取伏击方式攻击大型猎物,使用上颌来撞击猎物。
简介
异特龙书是中型的二足、掠食性恐龙,平均身长为8.5米,最长可达9.7米。异特龙具有大型的
头颅骨,上有大型洞孔,可减轻重量,
眼睛上方拥有角冠。它们的头颅骨是由几个分开的骨头组成的,骨头之间有可活动关节,进食时颌部可先下上张开,然后在左右撑开吞下食物;它们的下颌也可以前后滑动。嘴部拥有数十颗大型、锐利、弯曲的牙齿。相较于大型、强壮的后肢,它们的前肢小,手部有三指,指爪大而弯曲,长度为25厘米。尾巴长而重,可平衡身体与头部。异特龙的骨架和其它兽脚亚目恐龙一般,呈现出类似鸟类的轻巧中空特征。
名字来源
在1877年,
奥塞内尔·查利斯·马什最初为异特龙命名时,他认为这种
恐龙的
脊椎构造独特,和当时已知的其他恐龙有异,所以取名为异特龙(Allosaurus),allos/αλλος在古希腊文里意为“奇特的”或“不同的”,而saurus/σαυρος意为“
蜥蜴”。因此异特龙意为“奇特的蜥蜴”。如图《异特龙》所示
但是,在翻译异特龙的中文译名时出了一些误会,有人认为该词源是
拉丁文中“跳跃”的意思(出处不明),所以误把它译为跃龙。但异特龙的学名应意为“奇特的蜥蜴”,与“跳跃的蜥蜴”没有关系,所以还是应该称之为异特龙。
存活年代
异特龙属生存于晚
侏罗纪的
启莫里阶至早
提通阶,约1亿5500万年前到1亿4500万年前。
生理特征
形态
异特龙属由大到小分别是:
依潘龙、AMNH680、脆弱异特龙、“大艾尔”。
异特龙是种典型的大型兽脚类恐龙,拥有大型头颅骨、粗壮的颈部、长尾巴、以及缩短的前肢。脆弱异特龙是最著名的种,平均身长为8米,而最大型的异特龙标本(编号AMNH 680)的身长估计为9.7米,体重为2.3公吨。在1976年,
詹姆斯·麦迪逊(James Madsen)的异特龙专题论文中,他提出异特龙的身长最大值为12到13米。如同其他的恐龙,异特龙的体重估计值也有争议,自从1980年代以来,成年异特龙的体重估计值,已有1,500公斤、1,000到4,000公斤、以及1,010公斤等不同的数据。莫里逊组专家约翰·福斯特(John Foster)提出,大型的成年脆弱异特龙的体重为1,000公斤,但根据他所测量、参考的
股骨,合理的估计值应约700公斤。在2009年,其他古动物学家以亚成年的“大艾尔”作为研究对象,利用电脑模型计算出“大艾尔”的体重接近1,500公斤,若计入参数变化,大概是1,400到2,000公斤之间。
有数个巨型标本被归类于异特龙属,但可能事实上属于其他恐龙。异特龙的近亲
食蜥王龙(编号OMNH 1708)身长可能有10.9米,曾被归类于异特龙的一种,巨异特龙(A. maximus),最近的研究多认为它们是个别的属。另一个可能属于异特龙的标本(编号AMNH 5767),曾长期被归类于
依潘龙(Epanterias),身长为12.1米。在
新墨西哥州莫里逊组的彼得森采石场,发现一个大型的异特龙科部份骨骼,可能是食蜥王龙的第二个标本。
头颅骨
在
兽脚亚目之中,异特龙的
头颅骨、
牙齿与身体的比例适中。葛瑞格利·保罗(Gregory S. Paul)依据一个长度为84.5厘米的异特龙头颅骨,估计该个体的身长为7.9米。每块
前上颌骨各有5颗牙齿,牙齿的横剖面呈D形,而每块
上颌骨约有14到17颗牙齿;异特龙的牙齿数量与骨头大小并不呈正比。而每块
齿骨约有14到17颗牙齿,平均数量为16颗。越往嘴部深处,牙齿就越短、狭窄、弯曲。异特龙的牙齿都为锯齿状。这些牙齿很容易脱落,所以它们会不断地生长、替代,并成为常发现的化石 。
异特龙的眼睛上方拥有一对角冠,由延伸的
泪骨所构成。角冠的形状与大小随者个体而不同。
鼻骨的上方也有一对低矮的棱脊,并沿者鼻骨,连接到眼睛上的角冠。这些角冠可能覆盖者
角质,并具有不同的功能,例如:替眼睛遮辟阳光、视觉展示物、以及物种内的打斗行为(问题是它们非常脆弱)。头颅骨后上方也有一个棱脊,可供肌肉附着,这特征也可见于
暴龙科动物。
泪骨内侧有凹处,可能内藏
腺体,例如
盐腺。上颌骨内侧有凹陷处,发展的比基础兽脚类恐龙的鼻窦还好,例如
角鼻龙与
马什龙;这些凹陷处可能与
嗅觉器官有关,例如
犁鼻器。异特龙脑壳顶部较薄,可能为促进脑部的体温调节。
异特龙的头颅骨与下颌是由个别的骨头所组成,而骨头之间有可活动关节。例如下颌的前半部与后半部可往外弯曲,增加骨头间的空隙,因此可以吞下较大的食物。脑壳与
额骨之间可能也有类似的关节。
右图为异特龙的颅骨,位于
华盛顿国立自然历史博物馆。
骨骼
异特龙拥有9节
颈椎、14节背椎、5节支撑臀部的
荐椎。
尾椎的数量不明,可能随者个体大小而不同;詹姆斯·麦迪逊估计异特龙有接近50节尾椎,而葛瑞格利·保罗认为这个数量过多,提出应该不超过45节。颈椎与前段背椎有中空区域,这种空间也可见于现代鸟类,被认为具有类似鸟类的
气囊系统,使用于
呼吸作用上。异特龙的
肋骨宽广,形成桶状胸腔,与较原始的
兽脚类(例如
角鼻龙)不同。异特龙也具有
腹肋(一种真皮骨),但不常被发现,可能只有稍微的骨化。在一个已公布标本中,这些腹肋被发现生前曾受过伤。有一个
叉骨被保存下来,但直到1996年才被确认出来;在一些案例中,叉骨与腹肋则被混淆。主要的臀部骨头肠骨巨大,
耻骨有个明显的尾端,可能作为肌肉附着处,以及身体躺在地面时的支撑物。在1976年,麦迪逊发现克利夫兰劳埃德恐龙采石场所发现的异特龙化石,有接近一半个体的两个耻骨上端,并未互相固定者。由于这个特征与体型无关,因此麦迪逊认为这是种
两性异形,雌性个体的耻骨上端没有互相固定者,可使产卵时更为顺利。然而,这个理论并未引起进一步的讨论。
与后肢相比,异特龙的前肢相当短,约是后肢长度的35%。每个手部具有三根手指,以及大型、大幅弯曲的指爪。异特龙的前肢强壮,与其他的兽脚类恐龙相比,它们的前肢适合抓握一定距离内的猎物,或是将猎物拉近。前臂稍短于上臂,
肱骨与
尺骨的比例为1:1.2。手腕具有类似半新月形的
腕骨,
手盗龙类的腕骨更为接近半新月形。异特龙的三根手指中,内侧第一根手指是最长的。指爪的状态显示手指可能用来钩住东西。
与
暴龙科相比,异特龙的腿部较短,不像暴龙科适合奔跑,而且趾爪较原始,类似早期兽脚类恐龙的蹄状趾爪。每个脚部具有三个巨大趾爪,可以承受它们的巨大重量;第四趾萎缩成为上爪,麦迪逊认为幼年个体的上爪具有挖握功能。异特龙被认为具有残余的第五
蹠骨,可能作为
跟腱与脚部的夹层使用。
种属分类
目前仍不确定异特龙属究竟有多少个种类。自从1988年以来,已有七个种被视为是可能的有效种,例如:
模式种脆弱异特龙(A. fragilis)、合异特龙(A. amplexus)、残暴异特龙(A. atrox)、欧洲异特龙(A. europaeus)、巨异特龙(A. maximus)、坦达格鲁异特龙(A. tendagurensis
疑名或未叙述的无资格名称曾被归类于异特龙属。在基础
坚尾龙类兽脚类恐龙的研究中,只有脆弱异特龙、詹氏异特龙(被列为未命名种)、以及坦达格鲁异特龙被承认是可能的有效种;而合异特龙(即为
依潘龙)、残暴异特龙被视为是脆弱异特龙的异名,欧洲异特龙并没被承认,巨异特龙则被建立为食蜥王龙。
合异特龙、残暴异特龙、脆弱异特龙、詹氏异特龙、巨异特龙的化石都来自于
莫里逊组,莫里逊组散布于美国的
科罗拉多州、
蒙大拿州、
新墨西哥州、奥克拉荷马州、
南达科他州、
犹他州、以及
怀俄明州,年代为上
侏罗纪的
启莫里阶到
提通阶。脆弱异特龙是该地层最常发现、最著名的异特龙化石,已发现至少60个个体的化石。自从80年代以来,有研究怀疑莫里逊组是否存在者另一种异特龙,残暴异特龙;研究仍维持莫里逊组只有脆弱异特龙的看法,而该地层所发现的不同异特龙化石间的差异,被认为是不同个体间的变化。欧洲异特龙的化石发现于
葡萄牙劳尔哈组的波多诺伏,年代为启莫里阶,可能与脆弱异特龙是同一种动物。坦达格鲁异特龙被发现于
坦桑尼亚姆特瓦拉区的坦达格鲁,年代也为启莫里阶。大部分的研究把坦达格鲁异特龙视为异特龙的有效种,但它有可能是一种基础
坚尾龙类恐龙,或仅是兽脚亚目的一个
疑名,虽然归类仍不确定,坦达格鲁异特龙是种大型兽脚类恐龙,身长可能约10米,体重约有2.5公吨。
化石研究
异特龙的化石主要来自于
北美洲的
莫里逊组,另外在
葡萄牙、
坦桑尼亚也发现了可能的化石。异特龙的化石是
美国犹他州的州化石。由于异特龙是最早被发现的兽脚亚目恐龙之一,所以长期以来吸引了一般大众的注意,并出现在数个
电影与
电视节目中。
早期的发现与研究
早在
1869年,
科罗拉多州格兰比郡附近的中央公园当地居民将一个恐龙
化石误认为是一个“马蹄化石”,并交给了费迪南德·范迪威尔·海登(Ferdinand Vandiveer Hayden);该地可能属于
莫里逊组。海登将这标本交给
约瑟夫·莱迪,莱迪发现这个“马蹄化石”其实是半节尾椎骨。约瑟夫·莱迪起初暂时将它归类为
欧洲杂肋龙的一个种(Poicilopleurodon valens)。后来在1873年,莱迪将它建立为一个新的属,
腔躯龙(Antrodemus)。
异特龙的
正模标本(编号YPM 1930)被发现于
科罗拉多州卡农城北方的花园公园,由一小群破碎骨头所构成,包含三节
脊椎、一个
肋骨碎片、一颗
牙齿、一个
趾骨、以及右
肱骨主干部份;而右肱骨最常被后来的研究提及。在
1877年,
奥塞内尔·查利斯·马什根据这些化石,把这种生物定名为异特龙属,并把其
模式种正式命名为脆弱异特龙(Allosaurus fragilis)。种名fragilis来自拉丁语,意即“脆弱的”,是指它们脊椎骨的轻盈特点。
在18世纪后期的
化石战争期间,马什与
爱德华·德林克·科普之间有过激烈的竞争。两人曾根据许多零散、相似的化石建立了数个属,但之后被证明属于异特龙,使得异特龙的发现与早期研究非常复杂。两人所建立的名称包含:马什命名的Creosaurus(意为“肌肉蜥蜴”)、Labrosaurus(意为“贪吃的蜥蜴”)以及科普命名的
依潘龙(Epanterias,意为“拱起的”)。
在竞争的过程中,科普与马什并没有持续地进行他们与他们下属的挖掘工作。举例而言,本杰明·福兰克林·马奇(Benjamin Franklin Mudge)在
科罗拉多州花园公园发现异特龙的正模标本后,马什便转向
怀俄明州进行新的挖掘工作;而在1883年,M. P. Felch重新开始花园公园的挖掘工作后,却发现了一个几乎完整的异特龙化石,以及数个部份骨骸。另外,科普的一个挖掘工人H. F. Hubbell,在1879年于怀俄明州的科摩崖发现了一个异特龙标本(编号AMNH 5753),但他没有提到化石的完整程度,所以科普从未看过这个化石。在1903年,科普死后数年,这个标本被发现是当时最完整的兽脚类恐龙之一,并在1908年开始展览。在一个由查尔斯·耐特(Charles R. Knight)所绘制的图画中,编号AMNH 5753的异特龙跨越在一只
迷惑龙身上,吞食着迷惑龙的尸体。虽然这是第一次将兽脚类恐龙描绘成站立姿态,但当时并没有科学证据可以支持。
异特龙名称的重复使得研究变得复杂,并随着马什与科普的竞争而恶化。在当时便有一些科学家,例如
塞缪尔·温德尔·威利斯顿,提出有太多相关名称被重复建立。在1901年,威利斯顿便指出马什自己也无法分辨出异特龙与Creosaurus的差异。查尔斯·怀特尼·吉尔摩尔在1920年尝试将这些复杂的名称整理、归类。吉尔摩尔认为莱迪用来命名
腔躯龙的
尾椎,其实跟异特龙的尾椎一样;因为腔躯龙较早命名,所以取代异特龙。在接下来的50年,腔躯龙取代异特龙,成为正式的名称,直到詹姆斯·麦迪逊在克利夫兰劳埃德采石场发现新的异特龙化石,并出腔躯龙的化石材料无法鉴定,发现地点也不清楚,应该采用异特龙这名称。腔躯龙为非正式的用法,只用在区分吉尔摩尔与麦迪逊两人重建的不同形态头颅骨。
克利夫兰劳埃德恐龙采石场的发现
早在1927年开始,
犹他州艾麦里县的克利夫兰劳埃德恐龙采石场便有了零散的发现,威廉·斯托克斯(William J. Stokes)在1945年于《
科学》杂志描述了这个采石场,但直到1960年代,才开始了大型的挖掘计划。在1960年到1965年期间,在接近40个机构的合力挖掘之下,该采石场出土了数千块骨头。克利夫兰劳埃德采石场的著名原因包含:大部分骨头都属于脆弱异特龙,例如在2006年,73个出土的恐龙个体中,至少有46个属于脆弱异特龙;这些化石的关节脱落,而且互相混合;将近有10多个科学研究讨论了该地点的化石埋葬状况,形成不同、互相矛盾的解释。对于该地的成因,包含大群动物深陷在泥泞之中、干旱导致大群动物困在水洼之中。无论正确的成因为何,当地发现的大量异特龙化石使得科学家可以详细地研究它们,使得异特龙成为研究最多的兽脚类恐龙之一。该地所出土的异特龙化石几乎包含各种年龄与大小,身长范围从1米到12米。
80年代以来的研究
自从麦迪逊的专题论文公布以来,已有许多研究讨论异特龙的
古生物学以及
古生态学。这些研究涵盖了异特龙的骨骼差异、生长模式、头颅骨结构、猎食模式、脑部构造、以及群居生活与亲代养育的可能性。早期异特龙标本的重新研究、在
葡萄牙新发现的化石、以及数个非常完整的标本也有助于对于异特龙的了解。在2000年代早期,
波兰古生物学家Gerard Gierliński在波兰Bałtów发现一个
足迹化石,被归类于异特龙。
大艾尔
在1991年发现的“大艾尔”标本(编号MOR 593),是最著名的异特龙化石之一。大艾尔是个相当完整的天然状态标本,接近95%完整度,身长约8米。“大艾尔”最初是由卡比·希伯(Kirby Siber)所率领的
瑞士团队发现于
怀俄明州的
比格霍恩县,并由
怀俄明大学地理博物馆与洛矶山博物馆共同挖掘出土。因为该化石相当完整,因此取了个昵称“大艾尔”。发现大艾尔的瑞士团队后来在同一地点发现另一异特龙化石,并取名为“大艾尔二号”,是到目前为止,保存状态最好的异特龙化石。
“大艾尔”的体型小于脆弱异特龙的平均大小,可能是个亚成年体,经估计只成长了87%,或是另一较小的种。“大艾尔”由布伦特·布莱特豪普特(Brent Breithaupt)是在1996年所叙述。其中有19个骨头是断裂的,呈现出
感染的迹象,这可能导致“大艾尔”的死亡。这些感染的骨头包含五个肋骨、五节脊椎、四个脚部骨头;数个骨头则具有
骨髓炎。右脚上的感染与伤口可能影响了大艾尔的行走,从步态的改变研判,右脚的伤口可能感染了另一只脚。
BBC《
与恐龙共舞》(Walking with Dinosaurs)的特别节目《异特龙之谜》(Ballad of Big Al)便是以“大艾尔”作为主角。