冰脊龍(Cryolophosaurus)是一種發現于南極洲的中大型獸腳類恐龍,該屬僅有一個物種,即艾氏冰脊龍(Cryolophosaurus ellioti)。冰脊龍擁有一個獨特的頭冠,從頭部橫跨而過。其體長約6-7米,體重約350-465千克,是早侏羅世南極洲最大的肉食動物。它也是第一種在南極洲發現的食肉恐龍,也是該地區命名的第一種非鳥恐龍。生活在距今約2億-1.8億年前的早侏羅紀。其滅絕原因可能是火山爆發造成的環境和氣候變化。
發現與命名
1990-1991年夏季,冰脊龍在南極洲貝爾德莫爾冰川地區的柯克帕特里克山被發現。奧古斯塔納學院的教授漢默(Hammer)及其團隊當時在該地區進行發掘。冰脊龍化石在早侏羅紀的漢森組(Hanson Formation)硅質粉砂巖中被發現,這個地層曾被稱為法拉組上層(upper Falla Formation)。冰脊龍是在南極洲洲發現的第二種恐龍和第一種獸腳類恐龍,也是第一種被命名的南極恐龍。第一種在南極洲被發現的恐龍是南極甲龍屬(Antarctopelta),但其命名晚于冰脊龍。當時漢默和大衛·埃利奧特(David Elliot)分別挖掘了貝爾德莫爾冰川附近的不同巖層,發現了包括冰脊龍在內共100多塊骨骼化石。埃利奧特首先發現了冰脊龍的化石,發現地點在海拔約4000米高的巖層中。1994年,漢默和希克森(Hickerson)正式描述并命名了冰脊龍。
2003年一支野外考古隊伍在柯克帕特里克山上的巖壁中發現了第二個化石埋藏地點,位置比第一次的地點高出約30米。
冰脊龍的學名來源于希臘語單詞κρυο?,意為“寒冷”或“冰凍”,λοφο?意為“冠”,而σαυρο?意為“蜥蜴”。漢默和希克森將該屬的代表物種命名為C. ellioti,是為了紀念最初發現這些化石的大衛·埃利奧特。
編號FMNH PR1821的標本是唯一較為完整的冰脊龍化石。這個標本包括缺少前面大半部分的顱骨和下頜骨、九顆上頜齒、一節斷裂的第六頸椎中央體、第七至十節頸椎、幾根后頸肋骨、幾節前背椎、大多數中后背椎、幾根背肋骨、第五節椎、三根椎弓骨、許多節完整和不完整的尾椎和中央體、兩根不完整的肱骨、一根近端橈骨、一塊近端尺骨、一塊不完整的髂骨、一塊近端恥骨、兩塊坐骨(但只有一塊有遠端)、兩根不完整的股骨、一根脛骨的遠端、一根腓骨的遠端以及距骨和骨。
分類
冰脊龍最初被歸類為劍龍類,后來被歸類為獸腳亞目。2020年的研究成果認為冰冠龍屬于獸腳亞目的新獸腳類(Neotheropoda),但其確切的分類仍存在爭議。
冰脊龍的化石同時具有原始和先進的特征,它的股骨具有早期獸腳類恐龍的特征,而它的顱骨則類似于更晚期的堅尾龍類(Tetanurae),如異特龍(Allosauridae)和永川龍(永川龍屬)。冰脊龍的形態和結構類似于角鼻龍屬(Ceratosaur)或早期的阿貝利龍(Abelisauridae),具有更高級堅尾龍類一些特征。但后來又發現冰脊龍與雙脊龍(Dilophosauridae)和龍獵龍(龍獵龍屬)的關系更為密切。對比塔瓦龍可知冰脊龍既不屬于雙脊龍科,也不屬于鳥吻類(Averostra),而是屬于雙脊龍科和鳥吻類的姐妹群。2020年又發現,冰脊龍屬于進化程度較高的新獸腳類恐龍,更靠近鳥吻類(Averostra)。其進化程度比惡魔龍屬(Zupaysaurus)更高,但比雙冠龍低。下圖說明了獸腳亞目和新獸腳類與其他恐龍類群關系的情況。
形態特征
冰脊龍是一種體型龐大而勻稱的獸腳類恐龍,是已知早侏羅紀獸腳類恐龍中體型最大的一種,也是南極洲的頂級克柔龍。它的身體較為纖細,估計其長度約為6.5米,估計其重量為465千克。冰脊龍的正型標本屬于一件亞成體,因此成年個體的體型會更大。冰脊龍的顱骨高而狹窄,與其余骨骼相連。頭骨長約65厘米。它有一個奇特的頭冠,從眼睛上方延伸,垂直于頭骨并呈扇形展開。頭冠很薄邊緣起伏不平,形成獨特的類似蓬皮杜發型的凸起,因此它得到了“埃爾維斯·皮禮士利”的綽號。這個冠是頭骨骨骼的延伸,靠近淚管,在兩側與從眼窩上升的軌道角骨融合。盡管像單脊龍這樣的其他獸腳類恐龍也有頭冠,但它們的頭冠通常是縱向的而不像冰脊龍的頭冠是橫向的。
冰脊龍的脊椎椎體是平的,不像其他堅尾龍的脊椎是后凹的。纖細的前肢類似于雙冠龍,后肢強壯,部分骨骼融合類似于角龍屬(Ceratosaurians)。
冰脊龍化石具有幾乎完整的顱腔,可以據此復原其腦部結構。通過內窺鏡的檢查發現其顱骨內部與異特龍類和虛骨龍類不同。其吻部和額頭與雙脊龍非常相像。但冰脊龍的眼眶要明顯大于雙脊龍。
冰脊龍的四肢強壯有力,適合奔跑和狩獵。前肢較短,后肢較長,可以支持其體重并使能其能夠長時間快速奔跑。由于只發現了一個部分完整的冰脊龍股骨,所以有關其肢體比例的推斷存在著一定程度的不確定。
古生態學
棲息環境
冰脊龍已知的所有標本都是在漢森組中發現的,這是南極洲上發現的兩個重要的恐龍產地之一。發現地位于距今約2億-1.8億年前侏羅紀早期的火山灰質粉砂巖中。這個地質構造屬于海拔4000多米的南極維多利亞山脈群。
早侏羅世的南極大陸離赤道較近,因此氣候比現在暖和很多,但是依然比其它地區涼爽。冰脊龍的發現地現在距離南極點較近,但在早侏羅紀它們生存的地方更靠北,距當時的南極點更遠,屬于岡瓦納古陸的一部分。冰脊龍的發現表明,早侏羅世的南極大陸的氣候還未變得極端惡劣,依然能夠孕育一些大型動物。
在當時的南極洲沿海是多樣物種構成的森林。漢森組沉積在龍卷風?構造裂谷系統中,形成于岡瓦那古陸分裂過程中。這個地層還產生了多種古生物的化石。在與冰脊龍化石年代相近的地層中,還發現了許多植物的化石。
伴生動物
在發現冰脊龍化石的同一地點還發現了一些其他食肉恐龍的上頜骨和牙齒、蜥腳類恐龍的殘骸、一塊翼龍的肱骨、一顆三列齒獸的牙齒以及很多不明恐龍的碎骨。可知在該地區的動物種類比較豐富。
古生物學
覓食行為
當發現模式標本時,在冰脊龍的口中發現了幾根被認為是原獸腳類恐龍的肋骨,它死亡時可能正在進食這些獸腳類恐龍。
冰脊龍強健的顱骨可以提供巨大的咬合力。周圍的蜥腳類恐龍是它們的獵物,其他食肉恐龍的殘骸和牙齒也反映了種間競爭和同類相食的情況,就連冰脊龍自己的骨骼化石也是斷裂和分散的,很可能被取食或擾動過。
冰脊龍的頸部有很長的骨化肌腱,加上平直的頸椎,使其脖頸強而有力。它們可能通過頸部肌肉的收縮來對獵物進行撕咬,也可能通過撞擊來制服獵物。
冰脊龍的尾部肌肉發達,腿部部分骨骼融合,有更多肌肉附著點,可知其是動作敏捷的捕食者,奔跑速度超過多數獵物。它們可能采取的是類似犬科尾隨追逐獵物的方式。
冰脊龍的眼眶較大,較大的眼睛可以提供較好的視力。在其生活的緯度較高地區,使其可以在光線較弱的環境下更好地發現獵物。
交流行為
冰脊龍的頭冠在社會性動物中是有意義的。由于化石資料的缺乏,無法得知這個結構是普遍存在還是某種性別所獨有的。由于其脆弱的結構,冰脊龍的頭冠肯定不能用于戰斗。其作用可能是物種識別、威懾或是吸引異性。冰脊龍頭冠的體積明顯小于雙冠龍等堅尾龍,這可能是在它生活的區域缺乏競爭壓力所致。冰脊龍頭冠獨特的生長方向顯示它們的行為模式與單脊龍或雙脊龍不同。
體型適應
盡管早侏羅紀時期的南極洲相當溫暖,但它仍然比當時任何其他地方都要涼爽,偶爾也會有寒冷、黑暗的冬天。現代高緯度地區的動物體型普遍較大,因此冰脊龍比同時代的任何其他獸腳亞目恐龍都要大得多。因為較大的體型意味著較小的表面積,這在高緯度環境中是有利的。
病理學
一些冰脊龍的骨骼顯示出被食腐動物破壞的痕跡。在附近發現了來自幼年冰脊龍的斷牙。這些牙齒沒有牙根,有可能是在啃咬冰脊龍尸體時脫落的。在冰脊龍的距骨(踝骨)上還發現了另一種可能的病理特征。這塊骨頭上保存著一塊來自腓骨的小夾板,位于踝骨上方。但這塊夾板也可能只是冰脊龍獨特的形態特征之一。
滅絕過程
可從其所處地層推斷冰脊龍生活的年代為距今2億至1.8億年前的早侏羅紀。其滅絕原因可能是火山爆發造成的環境和氣候變化。
參考資料 >
Cryolophosaurus Animal Facts.a-z-animals.2023-06-24
A dinosaur assemblage from the Transantarctic Mountains.s3.amazonaws.2023-06-24