霸王龙为什么长得这么大（霸王龙分为三个物种）

二十多年来，芝加哥菲尔德博物馆一直在展出一具名为“Sue”的暴龙骨架。现在，一项具有争议的新研究认为，Sue实际上不是霸王龙，而是一个名为“帝王暴龙”（Tyrannosaurus imperator）的亲缘物种。摄影：MARK WIDHALM, FIELD MUSEUM LIBRARY VIA GETTY

撰文：MICHAEL GRESHKO

6600多万年前，一种“残暴的蜥蜴王”统治着北美西部，它就是霸王龙。但这个君主的王室有多大？我们今天所说的霸王龙会不会是由多个物种组成的？

在《进化生物学》杂志上发表的一项颇具争议的新研究中，三位古生物学家认为，霸王龙的化石分为三种不同的身体类型，他们进一步争辩说这代表了三个独立的物种。除了霸王龙（T. rex），研究人员还提出了两个新物种的名称：女王暴龙（T. regina）和帝王暴龙（T. imperator），这两个名字来自拉丁语，意为“女王”和“帝王”。

“对于暴龙来说，所有来自北美的标本都被归为同一个物种，即霸王龙......而这一归类本身就值得商榷，因为没有人验证它的正确性，”研究负责人Gregory Paul说道，他是一名古艺术家和独立研究员，著有《普林斯顿恐龙大图鉴》。

Paul和其他合著者认为，他们的发现如果得到验证，将使我们对从1.45亿年前到6600万年前的白垩纪时期的恐龙进化有更清晰的认识。“我们对发现物种之间的细微进化的可能性感兴趣，”该研究的合著者、南卡罗来纳查尔斯顿学院的古生物学家Scott Persons说。

如果研究结果得到确认，他们将对世界各地博物馆中展出的一些最著名的暴龙化石进行重新分类。

然而，没有参与这项新研究的古生物学家，包括一些研究霸王龙的世界顶尖专家，都对这项研究的结果表示怀疑。威斯康辛州基诺沙市迦太基学院的古生物学家、暴龙专家Thomas Carr称：“这只是捕风捉影罢了，根本就不合理。”

Paul的团队认为，已知的暴龙化石的骨骼差别比其他大型掠食性恐龙中发现的要更大。研究人员还认为，依据其骨骼的坚固程度和某些前切牙的存在与否，这些化石可以分为三个不同的类群，长期以来，人们也一直认为这些特征在暴龙骨骼中存在差异。Paul说：“我想给[新物种]命名，在某种程度上是为了迫使人们正视这个问题。”

难题在于，暴龙化石内部的差异可能源于许多不涉及新物种命名的因素。恐龙的身体比例可能随着它们的成熟而发生巨大的变化。暴龙个体的成长过程略有不同，就像人类的身高有高有矮。暴龙的体型会有细微的不同，还可能与食物的可获得性或所在的生态系统有关。

外部专家表示，这项研究没有深入调查这些情况或权衡它们的综合影响。

“我们大多数人都会想，确实可能有多种霸王龙......真正的问题是，这篇论文在这方面所做的工作足够深入吗?”北卡罗莱纳自然科学博物馆的古生物学家Lindsay Zanno说道。“我认为，这篇论文相对来说没有说服力。”

一个物种包含什么？

几十年来，古生物学家一直在讨论是否有多个暴龙物种。这种食肉动物在加拿大西部到新墨西哥州的古北美地区生活了一百多万年。这是很大的一片区域，时间跨度也很长——可能足以让种群分散并形成多个物种。

如果某一特定生物化石的解剖特征随着时间的推移发生了明显变化，那么该生物可能需要多个物种名称来区分早期和后期的物种。在过去的几十年里，古生物学家们对这些“年代种”是如何相互继承的有了更好的理解。

最著名和最成熟的年代种可能来自北美西部的地狱溪地层，暴龙就是在那里被发现的。地层较古老的沉积物中发现了一种三角龙，即恐怖三角龙（ T. horridus），而地层上部较年轻的岩层则发现了另一种三角龙，即T. prorsus。一些研究人员指出，其他地狱溪恐龙也有类似的位置差异。

暴龙化石之间可能会有很大的不同，尤其是股骨的尺寸，也就是大腿骨。有些骨架的股骨比较粗，比较 “健壮”，而有些则比较窄，比较 “细长”。几年前，古生物学家还注意到，一些暴龙头骨的下颌上有成对的前切牙，而另一些则没有。

目前的研究是基于37个暴龙骨骼的测量数据集，重点是股骨和下颌牙齿。Paul和同事还绘制了在地狱溪地层中发现的28个标本的位置：下层、中层和上层。岩层越低越深，化石的年代就越久远。

为了进行比较，Paul的团队寻找了其他大型掠食性恐龙的数据集，包括其他几只暴龙和更古老的非暴龙异特龙。根据他们的分析，在骨骼测量中，与其他被检恐龙相比，暴龙显示出了更多的差异性。

研究小组发现，来自地狱溪最底部、最古老的岩层的这组恐龙具有健壮的骨骼和两对前切牙。然而，来自较年轻岩层的化石则分裂成两组。每一组恐龙都有一对前切牙，但其中一组的骨骼更加强壮，另一组则更瘦弱、更细长。

Paul的团队认为雄性和雌性暴龙之间的性别差异无法解释这种时间上的差异。他们还排除了个体差异和动物的生长阶段。研究人员表示，每一组都可以作为一个独立的物种。

典型的雷克斯暴龙，即霸王龙，是由现在收藏在卡内基自然历史博物馆的一具骨架定义的，它属于强壮而年轻的霸王龙，在拟议的命名方案中，它仍然是T.rex。

Paul的团队将最古老的组别命名为帝王暴龙（T.imperator），并建议芝加哥菲尔德自然历史博物馆里著名的霸王龙Sue作为该物种的典型标本。 研究人员利用华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆的一副骨架，定义了与霸王龙同时代的女王暴龙（T. regina）。

史前迷雾

这些暴龙物种是否成立取决于数据集的有效性——外部专家说，这些数据集并没有像他们希望的那样得到很好的支持。

最近的其他研究还没有看到同样的归类，尤其值得一提的是，Carr在2020年发表过关于霸王龙不同生命阶段的若干分析。作为研究的一部分，Carr测量并分析了1850个个体的骨骼特征。他没有发现任何证据表明暴龙有不同的雄性和雌性形态，更不用说用多种物种来解释的明确分类了。“如果这些分类是真的，我早就发现了，”Carr说道。

Zanno补充说，该研究没有使用骨头的横截面来推算每头暴龙个体死亡时的年龄，这意味着该研究可能没有充分考虑到暴龙在成熟时经历的许多变化。

对于马里兰大学的古生物学家Tom Holtz来说，还有另一个担忧，这项研究并没有精确地重建在地狱溪地层中发现的每一块化石的位置，而地狱溪地层在确定三角龙年代种方面被证明是至关重要的。知道每块化石的具体位置数据有助于推断出化石的精确年龄，这就能更严格地检验霸王龙是否在一段时间内形成了多个物种。

“这真是太难了。这些历史标本中有许多是在人们关注之前收集的，”Holtz说道。但“这并不意味着你不用做这些工作。”

Paul反驳说，研究难点是一些地质信息现在已经无法检索了。1940年佩克堡大坝启用时，出土过AMNH 5027（一个保存完好的暴龙头骨，现在保存在纽约的美国自然历史博物馆）的遗址已经被洪水淹没，因此很难研究那里的岩层。

科学家们还对新研究中涉及的一些骨架抱有疑虑。部分研究依赖于存放在黑山地质研究所(Black Hills Institute of Geological Research)的化石，黑山地质研究所是一家位于南达科他州希尔城的古生物企业，向博物馆和收藏家出售化石和化石复制品。

这项研究还涉及“Stan”，这是一具保存完好的霸王龙骨架，2020年10月，法院下令将其拍卖。直到今天，化石的位置和买家仍然是未知的。接受《国家地理》采访的科学家们表达了对依赖Stan和其他私人持有的暴龙化石的伦理问题的担忧。

Persons说，在2020年Stan被拍卖之前，这项研究首次进入了科学同行评议，他和Paul补充说，这项研究的分析依赖于尽可能大的样本量，如果不包括私人持有的化石，这是无法实现的。“如果我们不使用它们，样本量就太小，我们可能什么也做不了，必须得等上几十年，”Paul说道。

Paul还认为，这篇新论文可能会在化石市场引发波澜，因为这项新研究认为，并不是所有的暴龙骨骼都确切地归属于雷克斯暴龙（T. rex）。如果Paul的研究是正确的，那Stan不再是雷克斯暴龙；而是女王暴龙（T. regina）。

这项新研究的作者们知道，他们在如何研究和描述霸王龙方面引发了争论。对Persons来说，一个物种的命名从根本上来说是一个假设——可以被后来的数据反驳或证实。“只需要有一两个样本打破这些规则，对吧？...[然后]就会回到分类学的绘图板上，”他说道。

“我一点也不惊讶——我的统计数据很现实——事实证明[新的物种定义]是不正确的，”Persons补充道。“我确信的是，霸王龙肯定不止一种。”

对于Zanno来说，这项研究标志着向更全面地绘制霸王龙的家谱迈出了第一步。“没有一个假设——无论是个体变异，还是生长，或者是个体的性状--能够解释你所看到的所有变异，”她说道。“你需要从多维度来看待这个问题。”

（译者：陌上花开）