白堊紀的鳥兒“嘎嘎”叫?副櫛龍也會吹長號?一代霸主霸王龍居然不會咆哮!快來一起探尋恐龍叫聲的奧秘!

白堊紀的鳥兒“嘎嘎”叫?副櫛龍也會吹長號?一代霸主霸王龍居然不會咆哮!快來一起探尋恐龍叫聲的奧秘!

文圖 / 蔡沁

本文來自《知識就是力量》雜誌

在電影《侏羅紀公園》裡,我們聽到了五花八門的恐龍叫聲。你知道嗎,電影裡的恐龍叫聲都是配音師後期合成而來,那真實的恐龍叫聲是怎樣的呢?我們有辦法還原出已滅絕的恐龍的聲音嗎?

白堊紀的鳥兒“嘎嘎”叫?副櫛龍也會吹長號?一代霸主霸王龍居然不會咆哮!快來一起探尋恐龍叫聲的奧秘!

白堊紀的鳥兒“嘎嘎”叫?副櫛龍也會吹長號?一代霸主霸王龍居然不會咆哮!快來一起探尋恐龍叫聲的奧秘!

(繪圖/蔡沁)

鳴管——鳥兒鳴叫的秘密

眾所周知,恐龍已滅絕了6000多萬年,但恐龍家族其實並沒有“絕後”,地球上仍活躍著它們的後代——鳥類。準確地說,白堊紀末滅絕的是非鳥恐龍,鳥類自侏羅紀末從小型獸腳類恐龍演化而來,一直延續至今。所以,想要了解恐龍的叫聲,我們不妨從鳥類入手。

鳥兒的叫聲在覓食、求偶和育雛等行為中起著極為重要的作用。鳥類為何擁有如此美妙的“歌喉”呢?

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(繪圖/蔡沁)

原來,在鳥類的氣管和支氣管交界處,環狀軟骨擴大形成一個管狀空腔,稱為鳴管。氣管和支氣管壁被牽拉變薄呈膜狀,稱為鳴膜。鳥兒呼吸時,氣體經過鳴膜使之振動,從而發出聲音。有的鳥類鳴管旁還長有鳴肌,這些肌肉能夠控制叫聲的音調,讓鳥兒的叫聲聽起來更加多變、悠揚。而缺乏鳴肌的鳥類,比如鴕鳥,它們的叫聲聽起來就有些單調了。

相比之下,人類特別重要的發聲器官是位於喉部的聲帶。聲帶發出的聲音經過喉部肌肉和口腔形狀的變化,最終表現為豐富多樣的人類語言。然而,人類只有呼氣的時候才能說話,鳥類則是無論吸氣還是呼氣都能使鳴管振動,發出叫聲。由此看來,鳥兒的“唱功”可比人類高出不少呢。

白堊紀的鳥兒“嘎嘎”叫

鳥類的鳴管只存在於現代鳥類身上嗎?還是早在史前鳥類身上就已經誕生了呢?來自南極的維加鳥將會告訴我們答案。

維加鳥生活在6800萬~6600萬年前的白堊紀晚期,屬於維加鳥目中的維加鳥科。維加鳥目是活躍於白堊紀的一類史前鳥,與現代的雁形目(包括雁、天鵝和鴨等)沾親帶故。

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維加鳥乍一看像是一隻長相普通的鴨子,古生物學家透過研究認為,維加鳥應該是一種以魚為食的水棲鳥類(繪圖/蔡沁)

2016年,一支由中美兩國科學家組成的交流團隊,在一具維加鳥的骨架化石上發現了氣管和支氣管的輪廓。他們在高解析度X光成像技術的幫助下,重建了維加鳥的喉部結構。研究發現,維加鳥氣管與支氣管的連線處已經明顯擴大,軟骨間出現較大空隙,這表明維加鳥的喉部已經演化出了成熟的鳴管結構。為了驗證維加鳥的鳴管是否能夠真正發出叫聲,科學家們選擇了12種現代鳥類作為研究物件,將它們的鳴管與維加鳥的進行對比。

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研究表明,維加鳥的叫聲和現代疣鼻棲鴨(右)的叫聲接近(繪圖/蔡沁)

結果顯示,維加鳥的鳴管十分接近疣鼻棲鴨和雪雁。疣鼻棲鴨又叫番鴨,屬於雁形目的鴨科。雪雁是廣泛分佈於北半球的鴨科動物。如此看來,維加鳥應該也和鴨科動物一樣,喜歡“嘎嘎”叫。

原來副櫛龍會吹長號

維加鳥的案例似乎在暗示我們:如果找到恐龍的鳴管,是不是就能還原出恐龍的叫聲呢?遺憾的是直到今天,科學家還未在非鳥恐龍身上找到鳴管的影子。這是不是意味著我們無法知曉恐龍的聲音?其實,想要還原恐龍的聲音並非只有鳴管這一條途徑,因為有些恐龍能透過頭骨的特殊管腔來發出聲音。

比如副櫛龍——一種生活在白堊紀晚期北美洲的鴨嘴龍類恐龍,頭上長著一個長笛似的骨棒。透過對化石結構進行掃描,科學家發現副櫛龍的頭冠內部並不是實心的,而是與鼻子連線,其中佈滿了中空的管道結構。頭冠內的空腔有著複雜的管道,不同種類、年齡和個體的副櫛龍空腔結構還不太一樣。當氣流從鼻竇透過時能發出聲音,還能透過調整不同速度和強度的氣流來控制聲音的音調高低。

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(繪圖/蔡沁)

科學家用計算機模擬出副櫛龍的頭冠結構,並製作出等比例的模型,終於成功還原出副櫛龍的叫聲——聽起來像阿爾卑斯長號般悠長,如山谷中迴盪的歌聲般美妙。除此之外,在鴨嘴龍家族中有櫛龍和符櫛龍等成員也擁有帶空腔的頭冠。穆塔布拉龍、埃德蒙頓龍和飾面龍等還擁有巨大的鼻腔,這些鼻腔鼓動空氣也能發出聲音。如此說來,會歌唱的恐龍還不在少數呢!

不會咆哮的霸王龍“咕咕”叫

影視作品中有很多霸王龍咆哮的場景,讓人印象深刻。作為恐龍時代的霸主,我們自然認為只有震耳欲聾的咆哮才能配得上它的身份。然而幕後製作團隊告訴大家,電影中的霸王龍叫聲其實是由配音師將幼年象、老虎和短吻鱷的叫聲進行混合製作而成,是經過藝術加工的產物。而最新的研究表明,現實生活中的霸王龍或許並不會咆哮。那麼,大名鼎鼎的霸王龍叫聲聽起來是什麼樣的呢?

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(繪圖/蔡沁)

人耳能聽到的聲音訊率範圍在20~20000赫茲之間,低於這一範圍的叫次聲,高出這一範圍的叫超聲。在不借助工具的情況下,人耳是無法直接聽到次聲和超聲的。但自然界中很多動物能夠感知次聲和超聲,如大象和鯨,它們能夠以次聲進行交流,而蝙蝠則可以發出超聲波進行回聲定位。

透過對霸王龍內耳結構進行分析,學者們發現霸王龍對低頻聲音極為敏感,因此它們平時可能是透過低頻聲波甚至是次聲進行交流的。不僅如此,科學家還發現霸王龍的舌骨非常短,肌肉連線簡單,因此它們可能和鱷魚一樣,舌頭是固定在下頜內部的,不僅無法伸出,也無法抬起。這和現代鱷類類似,而與鳥類差別很大。換句話說,霸王龍或許就像現代短吻鱷一樣,並不會發出響亮的叫聲,聽起來可能是低沉的“咕咕咕”或“嗡嗡嗡”。

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(繪圖/蔡沁)

白堊紀的一代霸主竟然不會咆哮?這聽起來確實有點不可思議。我們也期待隨著科學技術的發展,有一天能夠解讀“咕咕咕”中藏著的寓意。

(責任編輯 / 王佳穎 美術編輯 / 周遊)