在有關(guān)恐龍的電影或紀錄片中,我們往往可以聽到它們發(fā)出各種不同的聲音,有時是尖細的鳴叫,有時又是低沉有力的吼聲。但是,導演們真的知道恐龍能夠發(fā)出十么樣的聲音嗎?現(xiàn)代科學研究成果表明,脊椎動物發(fā)聲通常需要依靠軟組織,比如我們?nèi)祟惖穆晭Ь褪菍崿F(xiàn)這個功能的軟組織。然而軟組織很難作為化石保存下來,因此想要知道恐龍如何發(fā)聲是一件十分困難的事,那電影中的恐龍叫聲僅僅只是人們的想象嗎?
事實上,古生物學家在復原恐龍的叫聲時,常用恐龍的后裔“鳥類”,以及恐龍的近親“鱷類”進行于對比研究。
鳥類的鳴叫聲來自于鳴管,位于喉部下方的“氣管—支氣管”部位結(jié)合處,鳴管中的兩個支氣管內(nèi)壁上各有一鳴膜,鳴膜振動就能發(fā)出聲音;兩處鳴膜通過以不同的頻率振動,鳥類就能夠同時發(fā)出兩種不同的聲音。2016年,古生物學家發(fā)現(xiàn)了白堊紀末期(距今約6900萬年)生活于現(xiàn)在南極地區(qū)的維加鳥(Vegavis)的發(fā)聲器官。通過高分辨計算機斷層成像(CT)掃描后進行的數(shù)字三維重建,科學家發(fā)現(xiàn)維加鳥在“氣管一支氣管”結(jié)合處已經(jīng)發(fā)生了顯著地擴大,維加鳥極有可能在那個時候就已經(jīng)形成了能夠發(fā)聲的鳴管。在通過與現(xiàn)生鳥類比較后,科學家認為維加鳥的叫聲可能與鴨類或雁類相似,這也是目前為止發(fā)現(xiàn)的最早的鳥類發(fā)聲證據(jù)。遺憾的是,在恐龍化石中還未發(fā)現(xiàn)過類似的軟組織化石。
隨著保存完好的化石不斷被發(fā)現(xiàn)和新科研技術(shù)的不斷升級應(yīng)用,人類對于恐龍聲音的認識已有了很大進步。
鱷類的發(fā)聲器官則與鳥類完全不同?,F(xiàn)生的鱷類沒有鳴管,而是與常見的四足動物一樣,利用位于喉部的聲帶發(fā)聲。研究人員由此推測,它們生活在恐龍時代的祖先應(yīng)該也是利用“聲帶”進行發(fā)聲。
那么,恐龍的發(fā)聲方式究竟類似于鳥類還是鱷類呢?從現(xiàn)有的化石上,古生物學家還無法給出準確答案。
但盡管鳥類和鱷類的發(fā)聲器官不同,它們依舊存在一些類似的發(fā)聲行為。例如有些鱷和鳥在蛋中孵化時,會利用聲音和其他個體進行交流,以便在差不多相同的時間破殼而出。鱷類甚至還會利用聲音向母親傳遞信息:鱷魚媽媽聽到蛋中的小鱷魚發(fā)出即將破殼的聲音時,就會回到巢邊,清除覆蓋在巢上的土,并守護在一旁等待小鱷魚孵化。有科學家推測,恐龍幼崽也會利用聲音在出殼前進行交流,因為很多恐龍下蛋時同樣會用土或其他東西將蛋窩掩蓋遮蔽起來。
雖然科學家尚未找到恐龍如何發(fā)聲的直接證據(jù),但在他們的努力下,從一些骨骼結(jié)構(gòu)中得到了間接信息。其中,最為著名的就是鴨嘴龍科中的賴氏龍亞科(Lambeosaurinae),賴氏龍類頭上有各種形狀的冠飾,如比較著名的成員副櫛龍(Parasaurolophus)、亞冠龍(Hypacrosaurus)和盔龍(Corythosaurus)。
對于副櫛龍的冠飾,科學家曾提出過不少理論猜想。早年,業(yè)界普遍認為副櫛龍可能是兩棲動物,猜測冠飾可以作為潛水呼吸器使用,或是當作空氣的存儲器以便在水中活動更長時間?,F(xiàn)在,科學家則普遍認為鴨嘴龍為陸生動物,基本否定了上述假設(shè),又從比較解剖學人手,重新開始尋找相關(guān)證據(jù),對冠飾的功能展開了多項研究。
研究人員利用CT掃描,對賴氏龍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行三維重建,結(jié)果顯示賴氏龍真正的鼻腔主要部分不在其巨大高聳的冠飾內(nèi),這個部位應(yīng)當沒有承擔太多嗅覺功能。而不同種間巨大的冠飾形態(tài)差異,似乎在暗示著冠飾可能是作為共鳴器進行使用,它們能夠發(fā)出不同的聲音在種內(nèi)進行交流。這一猜想得到了賴氏:龍類內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的支持,它們的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)顯示其聽力側(cè)重于低頻聲音,與冠飾共鳴所產(chǎn)生的聲音頻率相符。此外,賴氏龍的大腦也比其他非鴨嘴龍類的大型!恐龍更大一些,這也表明它們可能有能力依靠冠飾開展一些社交活動。
在成體副櫛龍身上,我們可以看到從頭部向后延伸的巨大冠飾,這是它們的最大特征。副櫛龍冠飾的內(nèi)部是空心結(jié)構(gòu),當呼吸產(chǎn)生的氣流通過其中時,能產(chǎn)生類似于長號的低音。因此,科學界有一種觀點認為,副櫛龍能使用這種聲音作為種群內(nèi)部交流的手段。
但僅僅從骨骼上,我們并不能知道它們可以發(fā)出怎么樣的聲音。因為恐龍活著的時候,即使會利用冠飾進行發(fā)聲,也需要骨骼表面的軟組織一起參與。于是,古生物學家與計算機科學家一起用電腦進行模擬,在三維重建骨骼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上附上了軟組織。這項模擬結(jié)果顯示,恐龍的聲音與鳥類的聲音類似。
2013年,科學家又對一具幼體副櫛龍進行了研究,這具副櫛龍幼體標本在2009年被發(fā)現(xiàn)于美國猶他州,被研究者呢稱為“喬”(Joe),它只在額頭位置有微弱的突起冠飾,體長約為2.5米,年齡估計還不到一歲。研究發(fā)現(xiàn),它與成體相比,有著非常小的中空冠飾。對其聲學特征的分析表明,它的聲音頻率比成年體更高,也就是說隨著年齡的增長,副櫛龍的聲音也會有所變化。
隨著保存完好的化石不斷被發(fā)現(xiàn)和新科研技術(shù)的不斷升級應(yīng)用,人類對于恐龍聲音的認識已有了很大進步;但從總體上來看,目前我們對這個領(lǐng)域還是知之甚少。不過有一點是可以確定的是,電影或紀錄片中恐龍的吼叫,都是利用已有的科研成果,對現(xiàn)生動物的聲音進行合成而產(chǎn)生的,并不一定是恐龍真實的叫聲。
——摘自《科學世界》