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恐龙|二月二，龙抬头，恐龙也抬头

化石恐龙角弓反张

我国传统信仰中 ， 相信雨水是由龙王所掌管 ， 二月二被称为龙王抬头之日 ， 雨水逐渐丰沛 ， 百虫也于此初春之际苏醒 ， 故古语有云“二月二 ， 龙抬头 ， 蝎子、蜈蚣都露头 。 ”龙虽然是虚构的生物 ， 但各位知道 ， 许多恐龙的化石被发现时 ， 确实是呈现一种“龙抬头”的死状吗？今天我们就来抽丝剥茧 ， 厘清这种死状可能的原因吧！
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中华龙鸟（Sinosauropteryx）的标本 ， 可能是最为人所熟知的“龙抬头” | Jonathan Chen / Wikimedia Commons
为何抬头而不是低头?
这种“龙抬头”的姿态其实有个术语 ， 称为“角弓反张（Opisthotonus）” ， 呈现这种死状的生物脖子及尾巴后仰 ， 背部反弯而起 ， 极像一张弓 。 一些脖子长的动物甚至头部可以触及背椎或是腰部 。 这种死状在恐龙、翼龙等主龙类的化石里常见 。 但为什么这些生物死后都要“龙抬头”而不是“低下头”呢？生物学家对此运用X光进行了研究 。
鸟类是恐龙的后裔 ， 而在现代鸟类中也可以看到这样的死状 ， 但由于鸟类演化至今已经没有大长尾巴 ， 因此相应的姿势呈现在颈部上 。 2015年 ， 来自加拿大阿尔伯塔省的卡尔加里大学（University of Calgary）的团队买了冷冻的全鸡 ， 并参考似鸵龙（Struthiomimus）的死状 ， 试着移动化冻鸡的颈部并用X光记录下该过程 。
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X光观察下鸡的尸体 ， 研究发现根据颈部的可动范围 ， 变成角弓反张的姿势是非常容易的 | Russell and Bentley /Journal of Zoology(2015)
他们将鸡的颈部关节根据功能分成前、中、后三个部分 ， 前面连接头颅而后部连接身体 ， 平时在放松状态下呈现S形 。 他们发现 ， 鸡的尸体颈部在这三部分的连接处 ， 还有颈部与头部连接的位置 ， 有较大的可动性 ， 而其余部分的颈椎能活动的范围则较小 。 而这些连接处颈椎的活动会让鸡的尸体非常容易就处于抬头的状态 ， 若要让尸体低头则要困难许多 。
此外 ， 由于颈部连接头部位置的可动性也非常高 ， 因此也可以很好解释为何许多化石的头部甚至会接触到腰臀部 ， 以及为何许多化石独缺头部 。 前者是因为有更高的可动性因此容易够到；后者则可能是因为该关节还能自由活动 ， 因此更容易受到水流等外力的拉扯而与身体分离 。
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似鸵龙标本素描 | Wikimedia Commons
通过鸡的骨骼可动性 ， 我们了解到化石“龙抬头”其实是一个极其自然的过程 ， 因为动物颈部结构关节本身就更倾向于呈现这种姿势 。 但这样的姿势是死后因为外力拗成这样的 ， 还是恐龙在死之前就出现这样的姿势了呢？
死后僵直还是垂死挣扎？
过去对于这种“龙抬头”的姿势研究 ， 原因的讨论大多集中在死后的环境或是生物因素 ， 而这些都能解释部分化石中观察到的现象 。
先说死后的环境因素 ， 最常见的解释包括 ， 水流的搬移会让尸体的关节蜷起 ， 呈现类似于角弓反张的姿势 。 但这种环境造成的“龙抬头” ， 有一些特征可以和生物的肌肉僵直等因素相区别 。 例如观察化石周围岩石的沉积环境 ， 比如颗粒排列、波纹 ， 可以判断当时的水流方向和化石的弯曲方向是否一致 ， 或者观察周遭其他出土的化石是否也有同样的方向性 。
最后则可以透过弯曲程度来判断 ， 如果是尸体的生物因素造成 ， 就会发现弯曲程度沿着脊椎较为一致 ， 但若是水流造成 ， 则可见到弯曲程度不连续或是扭曲的现象 。
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蛇颈龙类的水怪龙（Hydrotherosaurus）因为水流呈现类似角弓反张的状态 ， 可以看出颈部的弯曲程度不一 | Faux and Padian / Paleobiology (2007)
第二种就是真正的角弓反张状态 ， 在排除上述的水流等环境所造成的状态后 ， 这种死状是生物自身的因素所造成 。 最常见的解释包括死后肌肉僵硬、干燥等造成筋腱和韧带的收缩 ， 因而形成这种形状 。 明显的角弓反张 ， 除了首尾会反弓蜷曲外 ， 也可以看到四肢关节的收缩 。
上述的原因大多着重在死后才产生的影响 ， 但也有研究团队认为这种姿势可能是生前的垂死挣扎所致 。 例如在缺氧、缺乏必要的营养、环境毒素、病毒感染等原因 ， 破坏了生物的中枢神经系统 ， 导致生物在死前呈现极度扭曲的状态 。
在现生生物中不止鸟类有角弓反张的死状 ， 在哺乳动物中也可见到 。 例如在一些化石点中 ， 也可以发现到哺乳动物呈现这种死状 。 顺带一提 ， 南唐后主李煜据传被“牵机药”所毒杀 ， 这种毒药的成分包含番木鳖碱 ， 会破坏人体的中枢神经系统 ， 令服用者“头足相就如牵机状也” ， 这就是角弓反张的死状 。
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受病毒感染而产生的角弓反张状态 | 电影《釜山行》
为何哺乳动物和恐龙、翼龙及鸟类等主龙类 ， 亲缘关系相去甚远 ， 却都会出现如此类似的死状呢？研究者推测 ， 是因为这两类生物都有很高的新陈代谢率 ， 因此需要较多的氧气 ， 而当特定的疾病或毒素破坏了中枢神经 ， 造成缺氧等症状时 ， 就会出现类似的死状 。
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哺乳动物化石成角弓反张状 ， (A)古兽马（Palaeotherium）、(B)小弓兽（Scarrittia）及(C)成群的小古驼（Stenomylus）化石 | Faux and Padian / Paleobiology (2007)
“龙抬头”的化石姿势都很相似 ， 但通过众多的研究我们可以了解到 ， 不能因为表象相似就轻易做出成因相同的结论 。 导致“龙抬头”的原因有许多种 ， 例如生前缺氧、中枢神经破坏等痛苦死亡方式 ， 死后受到肌肉韧带结构收缩影响 ， 还有可能是被水流冲刷所导致 。 这些都要综合许多地层、埋藏、解剖结构的证据才能判断 ， 科学不能只求皮毛 ， 要寻根问底深究原因 。
作者：廖俊棋
编辑：红色皇后
一个AI
本期“龙抬头”到此结束 ， 请期待下期“龙摆尾”（并不一定有） 。
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【恐龙|二月二，龙抬头，恐龙也抬头】本文来自果壳 ， 未经授权不得转载.


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