恐龙会用“密报”脱险

距今约8000万年前的白垩纪晚期，今天重庆黔江一带温湿的亚热带河谷旁，几头饥饿的暴龙类恐龙正屏息潜行，想借蕨类丛林掩护，靠近河边觅食的长生黔江龙。

忽然，领头的长生黔江龙停止咀嚼并抬起头张望。它似乎发现了什么危险，鼻孔微微翕动着使出“传音入密”大招——一种暴龙类根本听不见、但同伴却清晰可辨的低频声波。

随即，在暴龙类恐龙的无奈注视下，一群长生黔江龙四散奔逃……

重庆黔江晚白垩世恐龙动物群与长生黔江龙种群生态复原。王一凡绘制

近日，由重庆古生物研究院、加拿大自然博物馆、云南大学、中国地质大学、中国科学院动物研究所和国家自然博物馆联合组成的科研团队发现，鸟臀类恐龙通过头骨形态和功能趋同演化，能向同伴发送“加密信息”，从而逃避捕食者猎杀。该研究团队在非赖氏龙类的鸟脚类恐龙——长生黔江龙的头骨材料中，首次发现了中空头冠结构和可能的鼻腔低频共振现象。相关成果以封面文章形式在《生物学》在线发表。

长生黔江龙的头骨新标本

重庆古生物研究院藏品

一块头骨揭开进化秘密

长生黔江龙是重庆地区首个被正式命名的鸟脚类恐龙，也是我国西南地区首个被发现的白垩纪恐龙动物群的重要类群。

距今约8400万年前，今天的重庆黔江一带还是一片气候温润的亚热带平原，鸟脚类、暴龙类和巨龙类恐龙在此繁衍生息。数千万年后，这些恐龙的遗骸被埋藏在地层中，陆续被古生物学家发现。其中，长生黔江龙化石主要由头后骨骼（缺少完整头骨）组成。因此，关于该恐龙类群头骨形态和功能的诸多谜题一直未能解决。

2024年，重庆市规划和自然资源局在重庆市黔江区一处晚白垩世地层出露地点进行古生物化石发掘，发现一个相对完整的长生黔江龙头骨新标本。

“拿到化石后，我们通常会先进行骨骼形态比较，以便于弄清它的生物学分类与亲缘关系等。”该论文第一作者、重庆古生物研究院高级工程师马檠宇说。

通过详尽的形态学对比，研究人员发现该类群的头骨保留了一系列与同期其他分支赖氏龙类恐龙高度相似、却不同源的骨学特征：包括强烈抬升的前额骨外颅部分、背腹扩展的钝圆形颧骨前突，以及强烈凹入且陡立的额骨前平面。尤其引人关注的是它们那过度发育、高高隆起的鼻骨。

研究人员对隆起的鼻骨进行高精度CT扫描，发现鼻骨里面存在中空结构，在传统主鼻腔上方，演化出独立的副鼻腔。这种结构类似现在哺乳动物的鼻窦，可当做“发音共鸣腔”使用。副鼻腔结构复杂，包含前背通道、稍短弯曲的前腹通道、两者汇聚而成的后部腔室，以及一条连通后部腔室与主鼻腔的特殊外侧通道。

“这套精密的管道系统，如同天生的‘低频音响’，能稳定发出特定频段的声音。”该论文通讯作者、国家自然博物馆研究员邢海告诉《中国科学报》。

长生黔江龙的头骨复原与鼻骨副鼻腔的形态构造。图片均由受访者提供

解密“情报”发送机制

为弄清长生黔江龙为什么会进化出这样一个副鼻腔，研究人员对鼻骨化石进行CT扫描重建，并比较分析它的共振频率，发现这个副鼻腔能产生最低频率约272赫兹的声音。

这同副栉龙和盔龙等晚期分支赖氏龙类的鼻腔低频共振区间（约50至450赫兹）重叠，又显著区别于其他鸭嘴龙类鼻腔的共振频率（约600至1000赫兹）。

生物学研究发现，低于400赫兹的声波有着独特的传播优势：传声距离远，很少被树木、岩石等生境结构阻挡，在茂密的森林中也能有效传递信息。更关键的是，这一频率基本超出了当时食肉恐龙的听觉范围。

“这意味着，黔江龙可以在捕食者‘眼皮底下’神不知鬼不觉地传递情报。”邢海说。

生存压力催生“趋同演化”

进一步研究发现，在鸟脚类恐龙内部，长生黔江龙和晚期分支赖氏龙类恐龙在鼻腔低频共振方面，存在着功能趋同现象。

“趋同演化是一类重要的生物学现象，反映了不同生物类群或支系为了适应相似的需求，独立演化出相近的特征、结构和功能。”邢海解释说，中空头冠已经在脊椎动物的演化长河中独立出现过多次，在变色龙、食火鸡以及已灭绝的窃蛋龙类、暴龙类和翼龙类中起到了直观展示与身份识别的作用。此前，中空头冠一直被认为是赖氏龙类恐龙的典型鉴定特征。

研究人员推测，这种通过鼻腔扩大发出特别的声音，开始可能是用于恐龙类群之间展示身份—通过鼻腔大小和形态不同。恐龙发出不同声音，就能起到展示“我叫张三，你是李四”的效果。随着演化的推进，辅助发音共鸣腔逐渐变大，其共振发声的频率也越来越低，直到掠食者根本听不到它们的声音，最终演化成为白垩世晚期植食性恐龙种群间安全且有效的声波交流与身份展示方式。

“最新的系统发育分析结果显示，长生黔江龙是非鸭嘴龙科的鸭嘴龙超科恐龙，它们和赖氏龙类恐龙的亲缘关系较远。但高度相似的头骨特征组合，反映了两类恐龙之间出现面部形态趋同现象。”马檠宇补充说。

“这种现象可通过相同选择压力下的适应进化，以及基因多效性的发育限制来解释。”邢海说，“造成中空头冠趋同演化的选择压力，可能来自晚三冬期至早坎帕期北半球中纬度地区相似的环境状况和生物因素，例如温度、气候、植物群落、猎食者和竞争等。”