棘龙科

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棘龙科学名Spinosauridae)是群独特的兽脚亚目恐龙。是一群兽脚类恐龙,比较有名的棘龙生活在阿尔布到森诺曼阶,约112至97百万年前。它们是群相当大型的二足掠食动物,拥有修长、类似鳄鱼的头颅,上有圆锥状的牙齿,这些牙齿有非常小的锯齿状边缘,或者没有锯齿状边缘。齿骨的前部牙齿往外突出,成为这群动物的外表特征。棘龙科的名称来自于棘龙的背部帆状物,由多条神经棘构成。这些帆状物的功能仍在争论中,但普遍的解释是做为调节体温使用、用来威吓可能的攻击者、或是视觉辨识物。有些古生物学家更提出,这些神经棘支撑著由肌肉、脂肪构成的隆肉[1]。 棘龙科臀部较其他物种翘上许多,目前还没有明确的原因,大部分科学家认为应该是用于方便交配。 棘龙科的化石已在非洲欧洲南美洲亚洲[2]澳大利亚[3]等地发现[4]。其他的大型掠食性恐龙都有适合撕咬大型猎物的牙齿与颌部,而棘龙科的牙齿与颌部结构似乎较适合捕食体型远小于自己的鱼类。

棘龙科
化石时期:晚侏罗世晚白垩世,152–85 Ma
棘龙的骨架模型
科学分类 编辑
界: 动物界 Animalia
门: 脊索动物门 Chordata
纲: 蜥形纲 Sauropsida
总目: 恐龙总目 Dinosauria
目: 蜥臀目 Saurischia
亚目: 兽脚亚目 Theropoda
演化支 新兽脚类 Neotheropoda
演化支 鸟吻类 Averostra
演化支 坚尾龙类 Tetanurae
演化支 俄里翁龙类 Orionides
演化支 鸟兽脚类 Avetheropoda
下目: 肉食龙下目 Carnosauria
科: 棘龙科 Spinosauridae
Stromer, 1915
模式种
埃及棘龙
Spinosaurus aegyptiacus
Stromer, 1915
演化支

*有效性存在争议(可能为棘龙属异名)

异名
  • 重爪龙科 Baryonychidae Charig & Milner, 1986
  • 激龙科 Irritatoridae Martill et al., 1996
  • 斯基玛萨龙科 Sigilmassasauridae Russel, 1996

演化历史

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最早的棘龙科恐龙出现于侏罗纪晚期,并繁盛于白垩纪早期。目前发现的侏罗纪晚期化石,仅限于牙齿,地质年代约1亿5200万年前[5]。棘龙科似乎消失于土仑阶阿根廷土仑阶地层,曾发现过类似棘龙科的牙齿[6],近年发现这些牙齿属于伪鳄类[7]。近年在中国河南省马家村组发现一颗重爪龙亚科的牙齿,地质年代属于桑托阶中期[8]

分类学

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棘龙科是由恩斯特·斯特莫(Ernst Stromer)在1915年所命名,当时仅包括棘龙属。因为许多棘龙的近亲被发现,所以棘龙科的物种开始增加。棘龙科的首次亲缘分支分类法定义,是由保罗·塞里诺(Paul Sereno)在1998年定义:在棘龙超科中,与棘龙较为亲近,而离蛮龙较远的所有物种。

棘龙科包含两个亚科:重爪龙亚科棘龙亚科。棘龙亚科是由塞里诺在1998年所命名,并由汤玛斯·荷兹(Thomas R. Holtz Jr.)等人在2004年定义为:亲缘关系较接近埃及棘龙,而离沃克氏重爪龙较远的所有物种。重爪龙亚科则是由查理格(Alan J. Charig)与Angela C. Milner在1986年所建立,它们为了新发现的重爪龙属建立了重爪龙科与重爪龙亚科;后来重爪龙被发现与棘龙科有关。汤玛斯·荷兹等人在2004年将重爪龙亚科定义为:亲缘关系较接近沃克氏重爪龙,而离埃及棘龙较远的所有物种。

分类

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数种棘龙科与人类的体型比较:棘龙(黑)、似鳄龙(红)、重爪龙(黄)、鱼猎龙(蓝)、激龙(紫)、奥沙拉龙(绿)

古生物学

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猎食行为

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与其他大型掠食恐龙(例如异特龙暴龙)相比,棘龙科的颅骨形状、结构有非常大的不同。大部分掠食恐龙的颌部宽而高;棘龙科的颌部扁而狭窄。许多古生物学家因此推测棘龙科无法像其他兽脚类恐龙以大型、强壮的动物为食,而有不同的猎食方式[13]

汉斯·戴尔特·苏伊士(Hans-Dieter Sues)等人研究激龙的头骨,推测棘龙科是以迅速、强力的嘴部咬合,配合强壮的颈部肌肉作出快速的下咬、后缩动作,将小型猎物咬在嘴中。由于狭窄的嘴部形状、交错的圆锥状牙齿,使嘴部的猎物很难脱困[13]

食性

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因为棘龙科具有类似现代长吻鳄的颌部与牙齿,它们过去常被视为是鱼食性动物,以鱼类为主食。在2007年,埃米莉·雷菲尔德(Emily Rayfield)使用重爪龙的颅骨,计算了棘龙科的生物力学结构。他们发现重爪龙的颅骨结构、咬合力,与现代长吻鳄的模式吻合;这显示至少重爪龙亚科是以鱼类为主食,而棘龙亚科似乎是多种食物来源的动物[14]

证据显示棘龙科恐龙以鱼类、以及许多小型到中型的动物为食,也包括了小型恐龙。曾经在重爪龙的胃部区域,发现了鱼类鳞片,以及一只年轻禽龙的被消化骨头;另外曾在一个棘龙标本上,发现了一个鱼类骨头嵌入齿槽;此外还有一个证据显示一只棘龙科恐龙正吞食一只翼龙类[15]。有可能棘龙科是广生性物种,以鱼类、中小型动物为食[13]

栖息地

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在2010年,一项针对棘龙科牙齿的氧同位素研究,分析棘龙重爪龙激龙暹罗龙的氧同位素组成,并与同时代的其他兽脚类恐龙、乌龟鳄鱼互相比较。研究人员发现棘龙科牙齿的氧同位素组成,较接近同一地区发现的乌龟、鳄鱼,而不类似同一地区的兽脚类牙齿。在棘龙科中,棘龙牙齿的氧同位素组成是最接近其他兽脚类恐龙,而暹罗龙牙齿的氧同位素组成与其他兽脚类恐龙的差距最大。研究人员推测棘龙科是半水生动物,可在陆地、水域中生存,类似现代鳄鱼、河马。研究人员并推测棘龙科是以鱼类为主食,以避免与当地的大型兽脚类恐龙竞争相同食物来源[16]

参考资料

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  1. ^ Bailey, J. B. (1997). "Neural spine elongation in dinosaurs: Sailbacks or buffalo-backs?" Journal of Paleontology 71 (6) : 1124-1146.
  2. ^ Milner, A., Buffetaut, E., Suteethorn, V. (2007): A tall–spined spinosaurid theropod from Thailand and the biogeography of spinosaurs. Journal of Vertebrate Paleontology 27: 118A.
  3. ^ Barrett, P.M., Benson, R.B.J, Rich, T.H., and Vickers-Rich, P. (2011). "First spinosaurid dinosaur from Australia and the cosmopolitanism of Cretaceous dinosaur faunas.页面存档备份,存于互联网档案馆)" Biology Letters online preprint doi:10.1098/rsbl.2011.0466
  4. ^ 存档副本. [2012-05-15]. (原始内容存档于2014-12-11). 
  5. ^ Buffetaut, E. (2008). "Spinosaurid teeth from the Late Jurassic of Tengaduru, Tanzania, with remarks on the evolutionary and biogeographical history of the Spinosauridae." In J.-M. Mazin, J. Pouech, P. Hantzpergue, V. Lacombe., Mid-Mesozoic Life and Environments. Cognac (France), June 24th-28th 2008, pp. 26-28.
  6. ^ Salgado, L., Canudo, J.I., Garrido, A.C., Ruiz-Omeñaca, J.I., Garcia, R.A., de la Fuente, M.S., Barco, J.L., and Bollati, R. (2009). "Upper Cretaceous vertebrates from El Anfiteatro area, Río Negro, Patagonia, Argentina." Cretaceous Research in press.
  7. ^ Hasegawa, Y., Tanaka, G., Takakuwa Y. & Koike S., 2010. Fine sculptures on a tooth of Spinosaurus (Dinosauria, Theropoda) from Morocco. Bulletin of Gunma Museum of Natural History, 14, 11-20
  8. ^ Hone, Xu and Wang (2010). "A probable baryonychine (Theropoda: Spinosauridae) tooth from the Upper Cretaceous of Henan Province, China." Vertebrata PalAsiatica, 48: 19-26.
  9. ^ Buffetaut, Eric; Suteethorn, Varavudh; Tong, Haiyan; and Amiot, Romain. An Early Cretaceous spinosaurid theropod from southern China. Geological Magazine. 2008, 145 (5): 745–748. doi:10.1017/S0016756808005360. 
  10. ^ Muller, Natalie. Australian 'Spinosaur' unearthed. 2011. (原始内容存档于2013-11-13). 
  11. ^ Erik Isasmendi, Elena Cuesta, Ignacio Díaz-Martínez, Julio Company, Patxi Sáez-Benito, Luis I Viera, Angelica Torices and Xabier Pereda-Suberbiola. 2024. Increasing the Theropod Record of Europe: A New basal spinosaurid from the Enciso Group of the Cameros Basin (La Rioja, Spain). Evolutionary Implications and Palaeobiodiversity. Zoological Journal of the Linnean Society., zlad193. DOI: 10.1093/zoolinnean/zlad193
  12. ^ Arden, T.M.S.; Klein, C.G.; Zouhri, S.; Longrich, N.R. Aquatic adaptation in the skull of carnivorous dinosaurs (Theropoda: Spinosauridae) and the evolution of aquatic habits in Spinosaurus. Cretaceous Research. 2018,. In Press: 275–284. doi:10.1016/j.cretres.2018.06.013. 
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 Sues, H.D., Frey, E. and Martill, D.M. (2002). "Irritator challengeri, a spinosaurid (Dinosauria: Theropoda) from the Lower Cretaceous of Brazil." Journal of Vertebrate Paleontology, 22(3): 535-547.
  14. ^ Rayfield, E.J., Milner, A.C., Xuan, V.B. and Young, P.G. (2007). "Functional morphology of spinosaur 'crocodile-mimic' dinosaurs." Journal of Vertebrate Paleontology, 27(4): 892-901.
  15. ^ Buffetaut, E., Martill, D., and Escuillié, F. (2004). "Pterosaurs as part of a spinosaur diet." Nature, 430: 33.
  16. ^ Amiot, R.; Buffetaut, E.; Lécuyer, C.; Wang, X.; Boudad, L.; Ding, Z.; Fourel, F.; Hutt, S.; Martineau, F.; Medeiros, A.; Mo, J.; Simon, L.; Suteethorn, V.; Sweetman, S.; Tong, H.; Zhang, F.; and Zhou, Z. Oxygen isotope evidence for semi-aquatic habits among spinosaurid theropods. Geology. 2010, 38 (2): 139–142. doi:10.1130/G30402.1.