中新網(wǎng)北京8月19日電 (記者 孫自法)為什么爬行動物能夠終生生長，而哺乳動物和鳥類成年后不再生長？這和遠古時期恐龍生長發(fā)育模式有何演化關聯(lián)？

　　中美古生物學家通過對熱河生物群著名的小型鳥腳類恐龍——上園熱河龍進行詳細骨組織學分析，最新合作研究發(fā)現(xiàn)熱河龍的生長模式具有獨特的特點：大多數(shù)都能快速生長，但每年都會有發(fā)育生長(停滯)線，很多恐龍外側(cè)都發(fā)現(xiàn)類似于現(xiàn)生哺乳動物的外周休止線；性成熟時間不統(tǒng)一，在2-4歲之間；兩性生長差異、環(huán)境和動物的行為方式都會影響爬行動物生長速率，從而影響骨組織形態(tài)的變化。

　　由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星、趙祺聯(lián)合中國地質(zhì)大學(武漢)韓鳳祿、美國喬治華盛頓大學約瑟夫·史蒂格勒(Josef Stiegler)共同完成的上園熱河龍研究成果論文，最近已在線發(fā)表于國際專業(yè)學術(shù)期刊《古脊椎動物學雜志》(Journal of Vertebrate Paleontology)上。

　　上園熱河龍成年體長1-2米，兩足行走，擅于奔跑。此次中美合作研究對熱河龍的5個大小不同的個體進行骨組織學研究，從骨組織顯微結(jié)構(gòu)可以看出熱河龍血管密集，形態(tài)多樣，指示出較快的生長速率，顯著快于現(xiàn)代的蜥蜴和鱷類等爬行動物。同時，上園熱河龍也有發(fā)育清晰的生長停滯線，據(jù)其進行骨齡的估算表明，本次研究的上園熱河龍個體死亡時年齡在0-5歲，5件標本可分為幼年早期、幼年晚期和亞成年期三個階段。

　　科研合作團隊介紹，除生長線外，此次骨組織學研究還獲得更多恐龍生理學成果，主要包括以下幾個方面：

　　首先，熱河龍幾歲能達到性成熟？對現(xiàn)生的四足動物研究表明它們在達到性成熟之后，生長速率會有一個明顯的下降。這種生長速率的變化會在骨組織學中表現(xiàn)出來，包括生長停滯線間距顯著變短(生長突然減慢，厚度減薄)，骨組織類型發(fā)生變化(從反映快速生長的纖層骨到慢速生長的板層骨)。這種變化在熱河龍骨組織結(jié)構(gòu)中也清晰的顯現(xiàn)出來，但是結(jié)果表明熱河龍性成熟的時間并不統(tǒng)一，而是在2-4歲之間。這和一些現(xiàn)生的爬行動物相似，在現(xiàn)生的一些蜥蜴中也表現(xiàn)出雌雄個體性成熟的時間不同的現(xiàn)象，而在鱷魚中雌雄達到性成熟是根據(jù)體型大小來定的，性成熟的時間也有一定的變化范圍。因此熱河龍的性成熟可能和體型大小、兩性差異以及環(huán)境變化相關。

　　其次，熱河龍是否具有兩性差異？在恐龍中區(qū)分兩性差異比較困難。在現(xiàn)生的鳥類產(chǎn)卵前會在體內(nèi)富集鈣元素，在產(chǎn)卵期雌性個體骨組織結(jié)構(gòu)中有一層特有髓質(zhì)骨，因此如果在骨組織切片中發(fā)現(xiàn)了這個結(jié)構(gòu)能夠準確的指示雌性個體，但熱河龍中并未發(fā)現(xiàn)。其他區(qū)分辦法方面，在現(xiàn)生的爬行動物人們發(fā)現(xiàn)一些類群在性成熟之前雌雄個體具有相同的生長速率，但是之后它們速率不同造成了個體大小的不同。還有一種情況，在性成熟之前雌雄個體生長速率不同，雌性顯著快于雄性或者相反。這次研究發(fā)現(xiàn)熱河龍生長很不規(guī)律，但能發(fā)現(xiàn)兩種情況，一種1歲前速率最快，之后是緩慢的減少，另外一種情況是前兩年快速生長，而后顯著變慢并出現(xiàn)板層骨。這可能反映出兩性差異，但是由于樣本太少，也可能是不同個體生長差異的表現(xiàn)，還需要更多的樣本才能進一步確定。

　　第三，骨組織學能否反映環(huán)境變化或者行為方式呢？最近的合作研究認為，環(huán)境和動物的行為方式能夠直接影響爬行動物的生長速率，從而影響骨組織形態(tài)的變化。這次研究在最大的熱河龍個體中發(fā)現(xiàn)長骨中部橫切片外側(cè)發(fā)育板層骨和密集的生長線，表明該個體經(jīng)歷了長時間的生長緩慢甚至停滯，而在最外側(cè)血管增多，表明生長有一定的復蘇。如何去解釋這種現(xiàn)象？研究認為一種情況是環(huán)境的變化，惡劣的環(huán)境可能會造成生長的停滯，而環(huán)境變好，食物充足的情況下可以繼續(xù)生長。此外，其實恐龍的行為方式對生長速率也有一定的影響，當恐龍達到性成熟的時候，很多恐龍產(chǎn)蛋，并有照顧后代的行為，這對恐龍本身也是一種能量的消耗，也可能會造成生長的長期變慢和停滯。科研合作團隊指出，熱河龍的骨組織學能夠反映環(huán)境的變化甚至行為方式的改變，但如何去區(qū)分這種成因還需要更多證據(jù)的支持。

　　據(jù)了解，現(xiàn)代大多數(shù)哺乳動物的骨組織學結(jié)構(gòu)具有血管密度大、形態(tài)復雜、反映出快速生長等特點，但是成年后在外側(cè)發(fā)育密集的外周休止線，這些是停止生長的標志。而現(xiàn)代的爬行動物如鱷魚、蜥蜴等骨組織學結(jié)構(gòu)，則顯示血管少、形態(tài)單一、每年形成類似樹木年輪的生長(停滯)線等特點，這些都表明爬行動物生長速率較慢，但卻一直生長，因為并沒有在外側(cè)形成類似于哺乳動物的外周休止線。