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25億隻霸王龍
由 原理 發表于 娛樂2021-12-07
簡介| 圖片來源：Sara Volz via The Conversation under CC BY-ND古生物學家已經對霸王龍的體重做出了一系列可靠的估計，也對它的新陳代謝進行了評估
三角龍的英文怎麼說
從《侏羅紀公園》到《侏羅紀世界》，在這個全球最著名的恐龍電影系列中，
霸王龍
（
Tyrannosaurus rex
）
是永恆不變的頂級王者。
《侏羅紀公園》劇照。圖片來源：環球影業
無論是在流行文化中，還是在古生物研究領域，霸王龍一直都是當之無愧的“明星”。在6000多萬年前的遠古地球上，這種頂級捕食者存在了數百萬年，屹立在食物鏈的頂端俯視眾生。當時，霸王龍分佈相對廣泛，在許多地方留下了化石，使得古生物學家對這種恐龍有了相對深入的瞭解。
然而，你或許沒有想過一個更有意思的問題：
究竟有多少隻霸王龍曾經在地球上出現過？
答案可能比你想象的更多。
根據近日發表於《科學》雜誌上的一篇論文估算，在霸王龍長達百萬年的生存期內，
總共約25億隻霸王龍曾在地球上生存
。如果我們回到這段時間中的任意一個時刻，應當有約2萬隻霸王龍存在。研究人員相信，這種估算方法未來有機會用於更多古生物，讓我們能對遠古世界有一種不同視角的認識。
在這項新研究中，科學家採用了一種全新的方法估算霸王龍的種群數量。團隊將目前對霸王龍相對全面的研究，與相關的生態學原理結合在了一起。
這張原理圖展示了科學家利用近代生物學和古生物學的資料，估算霸王龍的種群和其他相關變數，並最終計算出霸王龍的個體數量。| 圖片來源：Marshall， C。 R。 et al。/ Science （2021）
數值的估計離不開化石證據。首先，研究人員從骨骼的微觀生長模式推斷，霸王龍的
初次交配
一般在15歲左右。結合生長記錄，科學家還可以繪製其
生存曲線
，估計霸王龍存活到特定年齡的機率。
利用這兩組數字，研究估計出
霸王龍每一代的世代時間平均約為19年
。而這個物種在地球上存在了約240萬年
（估計範圍為120萬至360萬年，此處資料為中間值）
。根據這些資訊可以得到，霸王龍共繁衍了約127000代。
接下來，如果能夠估計每一代的個體數量，那我們就能知道曾有多少隻霸王龍出現在地球上。
在生態學中，體重和種群密度之間有一種公認的關係，被稱為
達茅斯定律
（Damuth’s Law）
。簡單理解，
體型更龐大的動物自然需要更多生存空間
，比如，一平方千米的草原可以養活的兔子數量，比同樣面積養活的大象數量肯定要多得多。
這種關係也與新陳代謝有關，因為消耗更多能量的動物也需要更多的空間
。
達茅斯定律將體重與種群密度聯絡在了一起。| 圖片來源：Sara Volz via The Conversation under CC BY-ND
古生物學家已經對霸王龍的體重做出了一系列可靠的估計，也對它的新陳代謝進行了評估。
它們的新陳代謝應該比哺乳動物要慢，但比現存的科莫多巨蜥要快一些
。
根據達茅斯定律估計，平均來說，
古代世界中每約109.9平方千米應該就生活著一隻霸王龍
。將種群密度乘以霸王龍生活區域的面積可知，
每一代存在著約20000只個體
。
一旦我們計算出了平均種群規模，就能夠推算出霸王龍的化石率，也就是在6600萬年後的現在，人們發現一具霸王龍骨骼的可能性。
圖片來源：Franz Anthony under CC BY-ND
這個問題的答案是約八千萬分之一。換句話說，每當我們看到一具在博物館裡展示的清晰可辨的霸王龍標本，其背後其實“藏”著遠古世界中8000萬隻成年霸王龍。這個比例再一次直觀地告訴我們，
化石記錄實際上有多麼地不完整
。
由於物種的世代時間、生存時期和範圍等資料的不確定性，對
滅絕動物的估計難免包含一些不確定性
。這裡的“25億”也是取中間值後的估算結果。
事實上，研究所估計霸王龍的種群密度範圍，從每7平方千米一隻，到每1724平方千米一隻不等。但令人驚訝的是，
這種不確定性的最主要來源其實是達茅斯定律
。舉個簡單的例子，北極狐和袋獾的體重相當，但袋獾的種群密度實際上是北極狐的6倍。
現存動物的這種巨大差異同樣會影響研究人員對已滅絕的古生物的判斷。
科學家認為，研究人採用的新方法還可以用來計算其他滅絕物種的種群規模。比如，未來我們也許能夠了解霸王龍的數量是否隨著
三角龍
（
Triceratops
）
種群的變化而上下波動。這兩類恐龍之間的關係類似於如今狼和駝鹿的捕食關係，對於生活在生態系統中的動物來說，它們顯然無法“獨善其身”。隨著對更多物種的瞭解，我們對遠古生態系統可能也會有更清晰的認識。
然而，目前其他大多數恐龍還沒有如此豐富資料，讓科學家能夠進行相對完整的統計和計算。如果未來想把這項強大的技術應用到其他滅絕動物身上，還有更多的挖掘工作需要進行。
#創作團隊：
原文作者：Ashley Poust（加州大學伯克利分校古生物學助理研究員）
Daniel Varajão de Latorre（加州大學伯克利分校古生物學博士生）
編譯：Neanderthal
#參考來源：
https：//theconversation。com/how-many-tyrannosaurus-rex-walked-the-earth-159041
https：//science。sciencemag。org/content/372/6539/284 https：//www。theguardian。com/science/2021/apr/15/tyrannosaurus-rex-total-population
#圖片來源：
封面：Philippe Put / Flickr under CC BY
文首圖：Franz Anthony / CC BY-ND
