恐龙蛋壳分析类似鸟类的伤齿龙在一个公用巢中产下4至6个蛋

在数百万年的时间里，随着一连串的微小变化，进化已经将一群特殊的恐龙——兽脚类恐龙——塑造成我们今天在地球上看到的鸟类。事实上，鸟类是唯一在6600 万年前白垩纪末期的灾难性灭绝中幸存下来的恐龙后代。

伤齿龙就是这样的兽脚类动物。这种食肉恐龙长约两米，大约在 7500 万年前居住在北美广袤的半干旱地区。像它的一些恐龙亲戚一样，Troodon呈现出一些类似鸟类的特征，如空心和轻骨。伤齿龙用两条腿行走，长有羽毛状的翅膀，但体型较大，无法飞翔。相反，它可能跑得非常快，并用强壮的爪子抓住了猎物。雌性伤齿龙产的蛋更类似于现代鸟类的不对称蛋，而不是圆形的爬行动物蛋，爬行动物是所有恐龙的最古老的亲戚。这些蛋是有颜色的，被发现有一半埋在地下，可能让伤齿龙坐下来沉思他们。

由德国法兰克福歌德大学的 Mattia Tagliavento 和 Jens Fiebig 领导的一个国际科学家团队现已检测了一些保存完好的伤齿龙蛋壳中的碳酸钙。研究人员使用了 Fiebig 小组在 2019 年开发的一种方法，称为“双聚集同位素测温法”。通过使用这种方法，他们可以测量碳酸盐矿物中氧和碳的较重种类(同位素)聚集在一起的程度。随温度变化的同位素聚集现象的普遍存在，使科学家能够确定碳酸盐结晶的温度。

在分析伤齿龙蛋壳时，研究小组能够确定蛋壳是在 42 和 30 摄氏度的温度下产生的。该研究的主要作者马蒂亚·塔利亚文托 (Mattia Tagliavento) 解释说：“伤齿龙蛋壳的同位素组成提供了证据，表明这些已灭绝的动物的体温为 42°C，并且它们能够像现代鸟类一样将体温降至 30°C 左右”

然后，科学家们比较了爬行动物(鳄鱼、短吻鳄和各种海龟)和现代鸟类(鸡、麻雀、鹪鹩、鸸鹋、奇异鸟、食火鸡和鸵鸟)蛋壳的同位素组成，以了解伤齿龙是否更接近鸟类或爬行动物。他们揭示了两种不同的同位素模式：爬行动物蛋壳的同位素组成与周围环境的温度相匹配。这符合这些动物是冷血动物并且它们的卵形成缓慢。然而，鸟类在同位素组成中留下了可识别的所谓非热特征，这表明蛋壳的形成发生得非常快。Tagliavento：“我们认为这种非常高的生产率与以下事实有关：与爬行动物不同，鸟类只有一个卵巢。由于它们一次只能产一个蛋，因此鸟类必须更快地产卵。”

将这些结果与伤齿龙蛋壳进行比较时，研究人员没有检测到鸟类典型的同位素组成。Tagliavento 深信不疑：“这表明伤齿龙的卵形成方式与现代爬行动物更相似，这意味着它的生殖系统仍然由两个卵巢组成。”

研究人员最终将他们的结果与有关体重和蛋壳重量的现有信息结合起来，推断出伤齿龙每个生殖阶段仅产 4 至 6 个卵。“这一观察特别有趣，因为伤齿龙的巢穴通常很大，最多可容纳 24 个卵”，Tagliavento 解释说。“我们认为这是一个强烈的建议，表明伤齿龙雌性在公共巢穴中产卵，这是我们今天在现代鸵鸟身上观察到的一种行为。”

这些都是非常令人兴奋的发现，Jens Fiebig 评论说：“最初，我们开发了双聚集同位素方法来准确重建过去地质时代的地球表面温度。这项研究表明，我们的方法不仅限于温度重建，它还提供了研究碳酸盐生物矿化在整个地球历史上如何演变的机会。”