数百万年前，我们的星球被栖息在海洋、天空和陆地上的爬行动物所统治。其中就包括恐龙，这种体型庞大的动物自史蒂文·斯皮尔伯格的《侏罗纪公园》上映以来就一直深深地占据着我们的想象力。如果没有像科幻小说和电影中那样的时光机，研究这些动物似乎是一项不可能完成的任务。然而，在过去的几个世纪里，古生物学家们利用 化石它们是古代的记录，提供了有关地球历史及其生物多样性的信息。
这些恐龙中，有几种是巨型食草动物，它们以大量植物为食，却不知何故却能在同一地区共同生活。考虑到它们的体型、多样性、数量和基本需求，这些动物是如何共存数百万年的呢？
这一谜题的答案来自 Liam Norris 及其同事最近的研究，他们分析了恐龙群落的结构，这些恐龙化石是在 卡内基采石场 （美国犹他州），跨越了大约 7 万年的 晚侏罗世。这个地方讲述了一个古老而繁荣的生态系统的故事，这里是巨型食草动物的家园，例如 圆顶龙 （15-20米长）, 弯曲龙 （5-7米长）和 梁龙 （体长24-26米）。这些动物的共存现象让科学家们颇为好奇，这促使诺里斯和他的同事们分析不同食草动物摄食习惯的可能差异，以解释它们如何共存于同一生态系统中。
为了重建所选动物的饮食，研究人员测量了三种草食性恐龙和一些肉食性动物（兽脚类恐龙和现代鳄鱼的近亲）牙齿中两种钙同位素的比例。同位素是同一种化学元素的不同原子类型，它们具有不同的中子数。在本研究中，诺里斯的团队重点关注了两种钙同位素，其中最常见的是…… 40钙和 44Ca，它有四个额外的中子。由于钙在化石中保存完好，并且完全通过动物的饮食获取，因此了解恐龙骨骼中这些钙形式的比例可以提示它们所食用的食物种类。例如，柔软的植物组织，例如叶子，往往会储存更多的钙。 44Ca，因此大量以这些组织为食的动物会积累更多的这种同位素，从而导致更高的 44钙/40骨骼中的钙比率。
通过获得的数据，作者不仅发现了食肉动物和食草动物饮食之间存在预期的差异，而且食草动物本身也存在差异，从而证明了他们的假设。食肉动物的钙同位素比值低于食草动物。 圆顶龙 和 弯曲龙 有不同的进食习惯，这与它们的大小和进食时可能达到的身高相一致。较矮的 弯曲龙 以叶子和芽等柔软的植物结构为食，而较高的 圆顶龙 饮食结构混合，主要以木质组织为食，例如树枝。然而，身高不足以解释这些差异，因为更高的 梁龙 呈现出中等同位素比值。这可能是由于其低食性习性，主要以蕨类植物或马尾草为食。因此，虽然 弯曲龙 和 圆顶龙 可能不会争夺相同的食物来源， 梁龙 可能会与这两者竞争相似的植物部位。
先前的研究表明，食草动物进食习惯的差异与恐龙身高直接相关，因为身高可以让他们获取不同的植物部位。然而，诺里斯和他的团队发现，单凭身高并不能解释同位素比值的变化。例如， 梁龙，最高的食草动物，其同位素比与较矮的 弯曲龙 还有高大的 圆顶龙相反，食物生态位的分离与所消耗的植物成分的类型更密切相关。
这些重要的成果揭开了恐龙故事的新篇章。诺里斯的研究向我们展示了像牙齿化石这样独特的结构对于重建地球历史脉络和获取大量古生物学信息的重要性。在整个进化过程中，这些食草巨兽找到了一种共存的方式：以不同的资源为食，并在同一个古老环境中繁衍生息了数百万年。
Norris, L.; Martindale, RC; Satkoski, A.; Lassiter, JC; Fricke, H. (2025) 钙同位素揭示了卡内基采石场莫里森组恐龙动物群的生态位划分。 古地理学，古气候学，古生态学, 675, p. 1-9。 https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.113103
古斯塔沃·马塞多·杜卡尔穆
古斯塔沃（Gustavo）是一位巴西古生物学家和寄生虫学家，目前正在米纳斯吉拉斯联邦大学（巴西贝洛奥里藏特）攻读博士学位，研究遗迹化石、古代寄生虫感染以及现存寄生虫的综合分类学。您可以在此找到更多关于他的信息。 linktr.ee/gustasmo。
