今天,萨斯喀彻温省西南部是一个起伏的大草原。但在法国河沿岸地区,地形被丘陵峭壁和草地所折皱,取而代之的是由灰色和绿棕色的岩石层叠而成的荒地。对古生物学家来说,这些粘土和砂岩的胶结带提供了一扇窗户,让我们了解恐龙的最后日子,大约6600万年前。

法国组是晚白垩世化石的富矿。标志性的物种,如三角的三角龙和武装的甲龙在“斯科蒂”旁边的山上发现了被侵蚀的岩石,“斯科蒂”是已知最大的岩石之一雷克斯霸王龙骨架。然而,几十年来,这些动物生活的环境一直是个问号。现在,多亏了现场一些最小的发现,古生物学家们能够拼凑出斯科蒂统治时期的整个生态系统。关于恐龙世界的新观点来自于保存在琥珀碎片中的微小细节《侏罗纪公园》“恐龙DNA”是必要的。

“琥珀是一种特殊的化石媒介,提供了丰富的古生物学信息,”萨斯喀彻温皇家博物馆的古生物学家皮埃尔·考克斯说。“但我认为研究人员对恐龙化石骨骼的存在更感兴趣。”当考克斯开始筛选在斯科蒂身边发现的碎片时,几块浑浊的红琥珀引起了他的注意。这种被忽视了几十年的树脂化石从未被研究过。

来自法国地层的琥珀易碎且浑浊,可能是由于树脂石化之前与水接触所致。
来自法国地层的琥珀易碎且浑浊,可能是由于树脂石化之前与水接触所致。皮埃尔·考克斯,皇家萨斯喀彻温博物馆

研究琥珀寻找生态系统的线索并不是什么新鲜事。几十年来,古生物学家一直在分析保存在材料中的昆虫和其他动物(技术上称为内含物),以了解更多关于它们栖息地的信息。例如,来自缅甸的琥珀,含有从蛇和青蛙到恐龙的尾巴原始鸟类的幼雏帮助古生物学家确定这种动物在1亿年前生活在茂密的热带森林中。

萨斯喀彻温省法国地层的琥珀则不同。与博物馆和化石店常见的半透明的金块不同,加拿大的标本非常脆弱和破碎,大多数比一粒米还小。这些碎片呈乳白色,带有橙色和深红色的条纹,可能是由于树脂在变成化石之前与水接触所致。昆虫很少被保存在这种材料中,更不用说整个脊椎动物了。然而,考克斯的研究表明,这种琥珀是一种不同的时间胶囊,保存着其他环境线索。

通过将化石材料的分子组成与现代树木树脂进行比较,考克斯和同事们确定,琥珀可能来自白垩纪沼泽中的一棵古老的柏树。为了重建这些树木生长的气候,研究人员分析了琥珀中不同形式的元素,如碳和氢,然后将它们与现代样本进行比较。例如,高浓度的特定碳同位素表明,树脂从柏树中渗出时,环境正处于干旱之中。此外,高浓度的特定氢同位素表明空气可能是咸的。

萨斯喀彻温省西南部干旱的荒地曾经是沼泽、亚热带森林和湿地的海岸马赛克。
萨斯喀彻温省西南部干旱的荒地曾经是沼泽、亚热带森林和湿地的海岸马赛克。皮埃尔·考克斯,皇家萨斯喀彻温博物馆

虽然现在的萨斯喀彻温省是内陆,但在白垩纪,北美被一条古老的海洋水道一分为二,这条水道被称为西部内陆海道。生活在这个史前海洋以西的环境中,空气通过一个霸王龙的鼻孔应该是温暖而咸的。法国地层还发现了抗寒鳄鱼的化石,这使得科克克斯和他的团队推断,加拿大的这一部分感觉就像6600万年前的南卡罗来纳州海岸。

在最近发表在该杂志上的一项研究中白垩纪研究考克斯和他的同事利用从琥珀中挖掘的数据,以惊人的细节重现了萨斯喀彻温省的古代环境。在白垩纪晚期,萨斯喀彻温可能是一片亚热带沼泽森林,类似于佛罗里达大沼泽地。高耸的黎明红杉挤满了地平线,像银杏和苏铁这样的古老植物与林下的开花树木混合在一起。

沿着一条蜿蜒的河流,这个地区充满了生机。鳄鱼长着细长的鼻子,在迷宫般的柏树树干间漂浮Champsosaurs这是一种已经灭绝的爬行动物,类似于印度的大鳄,它们在河岸上狼吞虎咽地吃鱼。在沼泽的土壤上,三角龙它有角的亲戚在40英尺长的鸭喙旁边觅食爱德蒙脱龙,而包镰刀爪迅猛龙在阴影中跟踪猎物。

一只现代恐龙——一只大白鹭——栖息在佛罗里达大沼泽地,这里与大白鹭的栖息地相似。6600万年前被称为Scotty。
一只现代恐龙——一只大白鹭——栖息在佛罗里达大沼泽地,那里与白鹭的栖息地相似霸王龙6600万年前名叫斯科蒂蒂姆·格雷厄姆/盖蒂图片社

斯科蒂和它的同类们在泥泞的舞台上轰鸣着。据估计,斯科蒂重达近十吨,是这片古老沼泽的顶级掠食者。它的头上有厚厚的盔甲,满是香蕉大小的牙齿,它一口就能杀死超大的猎物——这一口就能施加足够的压力压碎一辆汽车。当像斯科蒂这样的恐龙统治着古萨斯喀彻温时,老鼠大小的原始哺乳动物——我们的远亲——在脚下匆匆奔跑,等待时机。

考克斯的研究表明,脆弱的琥珀为北美一些最著名的恐龙物种及其环境提供了新的背景。查尔斯顿学院的古生物学家斯科特·珀森斯说:“我们现在可以设置舞台,想象一下当时的风景是什么样的,以及斯科蒂世界的配角是什么样的。描述了斯科特的骨架在2019年。“你可以真正开始在分子水平上重建斯科蒂的世界。”

考克斯希望他的工作能鼓励未来的古生物学家更仔细地研究在富含恐龙的沉积物中发现的琥珀。作为博士论文的一部分,考克斯将法国的材料与在阿尔伯塔省派普斯通溪骨床发现的琥珀进行了比较Pachyrhinosaurus的亲戚三角龙他死在一个足球场大小的地方。虽然在这里发现了琥珀内含物,包括昆虫和一根极其罕见的海鸟羽毛,但在考克斯看到之前,许多标本已经尘封了几十年。“人们还没有足够的兴趣来研究这些遗址的琥珀,”他说。“所以,研究琥珀是一种全新的、令人兴奋的研究这些骨床的方式。”

在古生物学家发掘出标志性恐龙化石的同一骨床中,发现了一块碎片状的楔形琥珀,在原位,下面有镊子作为尺度。
楔子一块破碎的楔形琥珀原位在古生物学家发掘出标志性恐龙化石的同一个骨床上发现了它,下面有镊子作为尺度。皮埃尔·考克斯,皇家萨斯喀彻温博物馆

芝加哥菲尔德博物馆爬行动物化石馆长Jingmai O 'Connor研究了保存在缅甸琥珀中的原始鸟类化石,并同意树脂化石代表了古生物学的新前沿。“琥珀确实具有告诉我们古环境的巨大潜力,”她说。“对于这些化石可能告诉我们的东西,(我们)只是触及了表面。”

《人物》杂志对这种高清图像如何看待一个霸王龙栖息地可能会影响我们对顶级捕食者的理解以及它喜欢生活的地方。萨斯喀彻温省的琥珀表明,斯科蒂在沼泽和有空间漫游的零星森林中茁壮成长。珀森斯说,这就是为什么由《侏罗纪公园》的饲养员把他们最大的捕食者限制在一片狭窄的茂密丛林里似乎是错误的。“那不是把你的。雷克斯霸王龙《人物》沉思道。难怪恐龙会进来《侏罗纪公园》脾气暴躁,不顾一切地想要打破电栅栏。”