有多少霸王龍來過地球？

花落

恐龍恐怕是動物界最受歡迎的“流量明星”了，雖然從未有人看過它們活生生的樣子，但并不妨礙人們對它們的喜愛。遺憾的是，人們對恐龍的實況所知甚少，我們只能像追星的“粉絲”一樣，通過一點點蛛絲馬跡來推測偶像的點滴生活。今天，我們要推測的問題是，地球上曾生活過多少只我們喜愛的霸王龍？

初看問題，你也許會覺得無從下手，畢竟恐龍已不復存在，就連化石也七零八落，而且不是每只恐龍都能留下化石。如何得知恐龍的準確數(shù)量呢？但在生物學家眼里，這不過是一道簡單的計算題，參考已知數(shù)據(jù)和規(guī)律，就能得到答案。

估算物種數(shù)量用的就是乘法，世代數(shù)乘以每個世代的個體數(shù)。其中世代數(shù)比較容易得知，用整個物種群體在地球上總共生活的時間除以每代平均存續(xù)的時長就行。根據(jù)化石信息我們估算出，霸王龍群體在地球生存了120萬至360萬年，為方便計算，我們取中位數(shù)240萬年。

那么每代霸王龍平均存續(xù)的時間是多長呢？其實這算的是平均繁殖年齡到平均壽命的差值，從開始繁殖后代到生命終結，霸王龍就這樣一代接一代地在地球上延續(xù)著。如果物種還有個體存活著，那么我們獲得這個數(shù)據(jù)非常容易，但霸王龍已經(jīng)滅絕了，我們就只能靠有限的化石來推算了。生物學家從霸王龍骨骼的微觀結構推斷出其初次交配年齡一般是15歲，再根據(jù)化石反映的各個個體的壽命，繪制出其生存曲線，據(jù)此估算出霸王龍的平均最長壽命。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，生物學家最終估計出每代霸王龍的平均存續(xù)時長為19年。這樣，我們就知道霸王龍的世代數(shù)為12.6萬。

接下來，如果能夠估計每一代的個體數(shù)量，那我們就能知道曾有多少只霸王龍出現(xiàn)在地球上。估算物種的個體數(shù)，需要用到一個生態(tài)學規(guī)律，那就是達茅斯定律。它描述的是體重和種群密度之間的關系——體型更龐大的動物需要更多生存空間，種群密度越小。比如，如果不考慮其他因素，1平方千米的草原可以養(yǎng)活的兔子數(shù)量，比同樣面積養(yǎng)活的大象數(shù)量肯定要多得多。同理，新陳代謝速率越高，即消耗更多能量的物種，需要的生存空間也越大。

生物學家已經(jīng)對霸王龍的體重做出了估計，認為它們的新陳代謝速率比現(xiàn)代大型蜥蜴科莫多龍略高。這樣根據(jù)達茅斯定律估計，每只霸王龍的平均生存空間約為109.9平方千米，也就是說，霸王龍的種群密度為1/109.9。將這個數(shù)據(jù)乘以霸王龍生活區(qū)域的面積可知，每一代存在著約2萬只個體。

終于，我們可以得到地球上的“超級巨星”霸王龍的數(shù)量了：12.6萬×2萬=25.2億只。

不過，不難發(fā)現(xiàn)25億只霸王龍的結果并不那么準確，因為我們在進行計算時，許多數(shù)字都是估算的，有時候還需要取估算范圍的中間值進行計算，這樣，結果自然存在偏差了。而我們之所以只能得到一個估算范圍，是因為相關數(shù)據(jù)會隨著霸王龍的生活習性和生存環(huán)境的改變而變化。

例如，我們根據(jù)霸王龍的體重和新陳代謝速率估算每只霸王龍生存空間約為109.9平方千米，這實際上是基于一個前提：霸王龍是獨居捕獵者。即使物種處于相似生態(tài)位，根據(jù)獨居或群居的區(qū)別，種群密度也會存在很大的差異。就如同獅子和老虎，同樣位于食物鏈頂端，在相同的居住面積里，群居的獅子的數(shù)量比獨居的老虎多得多。事實上，生物學家估計霸王龍的種群密度范圍，從每7平方千米一只，到每1724平方千米一只不等，其中也考慮了獨居和群居的不同影響。

那么，霸王龍究竟是獨居還是群居的呢？這個問題至今還沒有準確的答案，因為考古學家既挖掘到單一的霸王龍化石，也發(fā)現(xiàn)過霸王龍的群體化石。2021年，美國猶他州南部出土了一組暴龍（霸王龍是最大的暴龍品種）化石，這些暴龍生活在同一時期，它們當時很可能是在集體狩獵，然后遭遇了一場突如其來的洪水，被埋藏到今天。

除此之外，生存環(huán)境的不同也對物種種群密度有重大影響。例如生活在北極的北極狐和生活在澳洲的袋獾，兩者體重相當，但袋獾的種群密度卻是北極狐的6倍，這與氣候、食物等多種環(huán)境因素密切相關?？紤]到霸王龍生存的時期，氣候條件變化劇烈，獵物數(shù)量也隨之波動，霸王龍的種群密度在不同時期也不會是固定不變的?？梢?，想準確判斷霸王龍的種群密度乃至推算其具體數(shù)量，還要考慮許多因素。

不管怎樣，這種估算方法仍對確定滅絕物種的數(shù)量有很大的幫助。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物會因為捕食關系形成錯綜復雜的網(wǎng)絡。如果未來我們能挖掘到更多恐龍化石，特別是霸王龍的主要捕食對象三角龍的化石，用相同的方法計算三角龍的數(shù)量，兩組數(shù)據(jù)相互驗證，將有利于更準確地估算霸王龍的數(shù)量。相似地，生物網(wǎng)絡中的其他滅絕生物的數(shù)量也可以據(jù)此進行估算，獲知的數(shù)據(jù)越多，越有利于相互驗證。

隨著挖掘出的化石數(shù)量不斷增加，研究方法的不斷完善，我們對滅絕生物的推測將更有據(jù)可依，那時，一幅更清晰生動的遠古生態(tài)圖景將在我們眼前展開。