遠(yuǎn)古白蟻啃食恐龍？

邢立達(dá) 冉浩

來(lái)自化石表面的發(fā)現(xiàn)

古生物學(xué)家的研究對(duì)象是化石，他們通過(guò)研究化石，解釋有關(guān)遠(yuǎn)古生物的各類問(wèn)題。古生物學(xué)家不僅會(huì)用X光透視化石的內(nèi)部，也會(huì)對(duì)化石表面的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，因?yàn)樵趶墓趋雷兂苫穆L(zhǎng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生很多事件，會(huì)在化石表面留下痕跡，而這些痕跡既能反映遠(yuǎn)古時(shí)期的地理和氣候特征，也能反映遠(yuǎn)古動(dòng)物的一些行為特征。舉例來(lái)說(shuō)，肉食動(dòng)物在殺死獵物后，通常會(huì)在獵物的骨頭上留下啃咬的痕跡——齒痕；路過(guò)的大型動(dòng)物不小心踩到一節(jié)骨頭上，將其踩斷或使之變形，留下踩踏痕跡；動(dòng)物的骨頭在被搬運(yùn)的過(guò)程中可能被巖石劃出痕跡；如果是在潮濕的地方，動(dòng)物骨頭還會(huì)發(fā)霉，真菌的菌絲深入到骨頭中，破壞骨頭的結(jié)構(gòu)并留下痕跡；埋在淺層土壤里的骨頭有時(shí)會(huì)遭遇植物根系的圍剿，留下植物根系的壓痕……總之，骨頭在有幸變成化石之前飽受磨難并留下累累“傷痕”。古生物學(xué)家就像偵探一樣，根據(jù)這些細(xì)微的痕跡，推測(cè)并且還原遠(yuǎn)古時(shí)的情景。

近年來(lái)，研究者在化石表面又有了新的發(fā)現(xiàn)——刮痕。這里所說(shuō)的刮痕，并非由自然形成的，它們或三條一組，或五條一組。經(jīng)確認(rèn)，它們和昆蟲(chóng)的齒痕相吻合。昆蟲(chóng)上顎的運(yùn)動(dòng)模式和人類是不相同的——我們?cè)谝矬w時(shí)，上顎骨和下顎骨上下咬合，在物體上留下牙?。ㄕ虼?，你可以從咬人者留在你的手腕上的“手表”痕跡來(lái)判斷其門牙是否齊全）；而昆蟲(chóng)的上顎則是左右咬合，而且很多時(shí)候是水平方向運(yùn)動(dòng)。正因此，昆蟲(chóng)留下的齒跡（刮痕）是不同于人類的。昆蟲(chóng)的牙齒有大有小，牙齒數(shù)量是固定的。于是，那些擁有強(qiáng)力上顎的昆蟲(chóng)會(huì)在骨骼表面留下深淺不一、但有規(guī)律的劃痕。一般來(lái)講，每組平行劃痕的數(shù)量和牙齒的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，每條劃痕的深淺程度和牙齒的大小相對(duì)應(yīng)，劃痕之間的距離則和牙齒的齒距相對(duì)應(yīng)。通過(guò)分析這些劃痕，古生物學(xué)家便可以還原造跡昆蟲(chóng)的上顎形態(tài)，然后通過(guò)與現(xiàn)代昆蟲(chóng)類群進(jìn)行比對(duì)，最終確定最可能的古昆蟲(chóng)類型。

也是采用這種方法，英國(guó)科學(xué)家取得了一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)：一些恐龍化石表面的刮痕似乎是白蟻造成的！至少，從刮痕上分析是這樣。2005年，英國(guó)科學(xué)家在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上謹(jǐn)慎地發(fā)表了他們的觀點(diǎn)。

新的發(fā)現(xiàn)

遠(yuǎn)古白蟻啃食恐龍（嚴(yán)格的表述是：遠(yuǎn)古白蟻是恐龍骨骼的重要分解者），這是真的嗎？就在科學(xué)家們驚疑不定的時(shí)候，在中國(guó)云南祿豐地區(qū)又有了新的發(fā)現(xiàn)——這次不是刮痕，而是突出在化石表面之外的一種結(jié)構(gòu)。

祿豐盆地位于昆明市西北方向約102千米，在我國(guó)恐龍研究史上可謂聲名顯赫——由中國(guó)人自己研究、復(fù)原、裝架的第一頭恐龍便是在這里完成的。這是一個(gè)小型的內(nèi)陸盆地，發(fā)紅的盆地沉積了厚達(dá)1000米的陸相沉積巖。隨著地表風(fēng)化，恐龍化石源源不斷地暴露出來(lái)。

新的發(fā)現(xiàn)來(lái)自于一具云南龍化石。這是一頭典型的原蜥腳類恐龍，生活在距今約1.95億年前。原蜥腳類恐龍是一種早期恐龍，生活在三疊紀(jì)到早侏羅世，在全球都有分布，被認(rèn)為是后來(lái)的大名鼎鼎的梁龍等蜥腳類恐龍的祖先（尚存爭(zhēng)議）。在祿豐，最常見(jiàn)的原蜥腳類有祿豐龍和云南龍。前者體長(zhǎng)6～7米，屬于中等體形食草恐龍；后者體長(zhǎng)達(dá)十余米，屬于大型食草恐龍。

在第一次接觸這頭云南龍的一塊編號(hào)為“35”的標(biāo)本時(shí)，研究者就敏銳地發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：除了化石表面有一些淺淺的溝、槽等結(jié)構(gòu)外，還存在著一些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，吸附在恐龍骨骼的多處，以髂骨、坐骨、椎骨處的密度最大。

研究者仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由一些突起在骨骼化石表面的略顯扁平的“長(zhǎng)條兒”構(gòu)成的，“長(zhǎng)條兒”的寬度從2厘米到幾毫米不等，表面圓滑，在末端則形成半圓形。有的“長(zhǎng)條兒”還分叉，在某些地方甚至還形成膨大的結(jié)構(gòu)?！伴L(zhǎng)條兒”們彼此交錯(cuò)，看上去就像現(xiàn)代的立交橋。研究者只在骨頭化石上發(fā)現(xiàn)了“長(zhǎng)條兒”，在包含化石的巖石上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。這就是說(shuō)，這些“長(zhǎng)條兒”是骨骼化石上的附屬結(jié)構(gòu)?？墒?，此前從未有人在骨骼化石上發(fā)現(xiàn)過(guò)這樣的東西。它們是什么呢？

在排除了病變、礦物晶體析出等各種可能性后，在研究者的記錄本上只剩下一個(gè)選項(xiàng)——它們是在恐龍死后，由其他生物弄上去的！如果真是這樣，它們又是怎樣被弄上去的呢？

為了查明真相，研究者在顯微鏡下觀察化石的橫截面切片，結(jié)果有了進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)：這些遺跡最初應(yīng)該是一種帶有泥質(zhì)外殼的中空結(jié)構(gòu)，或者說(shuō)，是一種巢穴。那么，是誰(shuí)建造了這種巢穴呢？

篩查“嫌犯”

從尺寸上分析，化石上的巢穴應(yīng)該是由一種小型無(wú)脊椎動(dòng)物建造的。在排除了底棲蝦類的可能性后，能在骨骼上建造如此之小的巢穴的生物只剩下一類——遠(yuǎn)古昆蟲(chóng)。留在化石上的通道、小室遺跡都符合昆蟲(chóng)的特征。那么，是哪種昆蟲(chóng)呢？很幸運(yùn)，能夠在動(dòng)物骨骼上留下遺跡的昆蟲(chóng)種類并不多，可以通過(guò)排除法來(lái)進(jìn)行初步篩查。于是，蜉蝣、谷蛾等骨骼造跡昆蟲(chóng)相繼出局。

讓研究者最終鎖定“嫌犯”的線索是35號(hào)標(biāo)本上的一個(gè)特征，那就是：那些“長(zhǎng)條兒”的寬度是變化的。這和社會(huì)性昆蟲(chóng)的巢穴相吻合。在不同通道上行走的昆蟲(chóng)的數(shù)量不同，比如對(duì)社會(huì)性的螞蟻來(lái)說(shuō)，在主通道中有大量的工蟻在走動(dòng)，通道便因“交通量”大而被拓寬，而那些很少有螞蟻經(jīng)過(guò)的通道則相對(duì)狹窄。

我們知道，少數(shù)甲蟲(chóng)、全部螞蟻和白蟻都具有社會(huì)性。那么，“嫌犯”是其中的哪一個(gè)呢？首先，螞蟻出局了，因?yàn)樗鼈兪悄贻p的社會(huì)性昆蟲(chóng)，起源時(shí)間不早于白堊紀(jì)，比遺跡化石至少晚了數(shù)千萬(wàn)年，而且這種遺跡也不符合螞蟻的生活習(xí)性——螞蟻雖然以骨肉作為食物之一，但它們更傾向于用松散的土粒包埋食物，而不是建造泥質(zhì)的通道。還有，螞蟻建造的巢穴是水平方向的，而遺跡通道并非如此。

那么，甲蟲(chóng)呢？現(xiàn)今甲蟲(chóng)的社會(huì)化程度都比較低，即使具有較高社會(huì)性的馬氏芳小蠹也遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到螞蟻和白蟻的分工合作的地步，而且馬氏芳小蠹也不具備建造復(fù)雜巢穴系統(tǒng)的能力。當(dāng)然，這并不能排除在遠(yuǎn)古時(shí)期曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)較高社會(huì)性甲蟲(chóng)的可能性。甲蟲(chóng)還不能完全出局。

最后一個(gè)可能的“嫌犯”便是白蟻。從尺寸上講，白蟻巢穴通道的寬度與遺跡通道的寬度大體吻合。從特征上講，白蟻因體色淺，體壁薄，害怕陽(yáng)光和干燥，但凡到地面上活動(dòng)，必須構(gòu)造“掩體”，以保護(hù)自己免受這些不利因素的影響。它們的“掩體”是用唾液咀嚼泥土建造而成的，無(wú)論它們走到哪里，“掩體”就蓋到哪里。還有，當(dāng)白蟻為覓食而建造通道時(shí)，只要遇到需要分支的情況，它們就會(huì)以“Y”字形進(jìn)行分支（“Y”字形分支可以提高白蟻的覓食效率），而這與遺跡通道的“Y”字形分支高度吻合。更讓研究者興奮的是，連35號(hào)標(biāo)本上的那些“立交橋”也可以用白蟻的筑巢行為加以解釋——有研究發(fā)現(xiàn)，除非遭到破壞，白蟻輕易不會(huì)拆除已經(jīng)建好的通道。因此，當(dāng)它們修建的一條通道需要穿過(guò)另一條已經(jīng)建好的通道時(shí)，它們就會(huì)在兩條通道的交叉處修建“立交橋”。

如此看來(lái)，“嫌犯”極可能就是白蟻——為了啃食恐龍，白蟻在恐龍骨骼上建造了巢穴。

上述結(jié)果與之前英國(guó)科學(xué)家在恐龍骨骼化石表面發(fā)現(xiàn)的疑似白蟻的“刮痕”遙相呼應(yīng)，成為遠(yuǎn)古白蟻啃食恐龍的有力證據(jù)?？墒?，另一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了：白蟻吃葷，這是否違背了我們已知的生物學(xué)事實(shí)？

吃葷的白蟻？

眾所周知，現(xiàn)今很多種類的白蟻都是嚴(yán)格的素食主義者——在這些白蟻的體內(nèi)共生著多種微生物，這些微生物能夠幫助白蟻將木質(zhì)的纖維素分解并轉(zhuǎn)化為能夠被白蟻吸收的葡萄糖。一些高等白蟻甚至能夠在木質(zhì)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)真菌，以“蘑菇”作為食物。白蟻似乎與肉食脫了干系。

不過(guò)，有研究發(fā)現(xiàn)，一種較為原始的白蟻，現(xiàn)今生活在澳大利亞的達(dá)爾文澳大利亞白蟻，幾乎就是雜食的動(dòng)物。再?gòu)陌紫伒难莼飞峡?。白蟻們剛剛?jīng)歷了該門類最為慘痛的事件：它們引以自豪的宗門——昆蟲(chóng)綱等翅目被撤銷，所有種類的白蟻因其進(jìn)化關(guān)系被劃入蜚蠊目，后者的代表物種是蟑螂，一種自古生代就已經(jīng)存在的古老昆蟲(chóng)類群。簡(jiǎn)言之，今天的白蟻可以被看作蟑螂。如此來(lái)看，遠(yuǎn)古白蟻或者其始祖，很可能如蟑螂一般并非完全素食。

事實(shí)上，一些白蟻物種至今還保留著分解骨骼的行為。早在1911年，英國(guó)著名科學(xué)雜志《自然》就報(bào)道了白蟻啃食人骨的現(xiàn)象。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道，白蟻既啃食干骨頭，也不放過(guò)新鮮的骨頭，它們甚至能將一塊骨頭啃食殆盡?？茖W(xué)家在研究大象骨骼時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了被白蟻啃食的證據(jù)，并且還發(fā)現(xiàn)了“Y”字形的通道。

還原真相

至此，我們可以還原當(dāng)年的場(chǎng)景了——

距今1.95億年前，一頭約長(zhǎng)10米的恐龍轟然倒下，其巨大的肉身暴露在地面。首先到來(lái)的是嗅覺(jué)靈敏的食腐昆蟲(chóng)等小型無(wú)脊椎動(dòng)物，它們?cè)诳铸埖氖w上產(chǎn)卵，期待幼蟲(chóng)能豐衣足食地成長(zhǎng)起來(lái)。但是，它們的小算盤多半不能得逞了，因?yàn)槟切┐笮褪掣瘎?dòng)物，如腐食恐龍，很快也風(fēng)聞而至。它們驅(qū)趕首批光顧者，把蟲(chóng)卵、不愿逃走的小蟲(chóng)連同大塊的腐肉一起吞到肚子里。而此時(shí)，一些小型的肉食動(dòng)物可能正在遠(yuǎn)處觀望，期望大家伙們吃完以后還能剩下一點(diǎn)點(diǎn)碎肉，讓它們填飽肚子……在這頭云南龍被其他食腐動(dòng)物吃得幾乎只剩骨頭的時(shí)候，附近的一窩白蟻（或白蟻的先祖）開(kāi)始行動(dòng)了。它們用唾液攪拌泥土，建造它們的“掩體”。在接下來(lái)的日子里，它們夜晚在骨架的表面活動(dòng)、取食，白天則躲在“掩體”里。直到有一天，突如其來(lái)的變故，將它們和它們的巢穴，以及恐龍骨骸一起掩埋。之后又歷經(jīng)了億萬(wàn)年，那些原有的成分被礦質(zhì)交代（交代：熱液與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及置換）成為今天的遺跡化石。發(fā)現(xiàn)者為這類遺跡起了個(gè)名字——“饕餮跡”，意指遺跡的主人當(dāng)年有個(gè)好胃口。

從化石推測(cè)，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期，至少一部分白蟻是溫暖濕潤(rùn)地區(qū)重要的動(dòng)物尸體分解者。但隨著另一類進(jìn)化自蜂類的強(qiáng)大社會(huì)性昆蟲(chóng)——螞蟻出現(xiàn)，白蟻在與后者的競(jìng)爭(zhēng)中衰落了，并最終從這個(gè)生態(tài)位上被清除了出去……