CurrentBiology丨新发现多种

20世纪50年代开始，科学家就在北极发现了飞鸟类恐龙的遗骸，比如说暴龙。最近，科学家又在美国阿拉斯加的王子洗附近（PrinceCreekFormation，PCF）发现了很多恐龙幼崽的牙齿和骨骼化石。根据恐龙产仔的月份、孵化的时间和该地昼夜节律的推断，认为一些恐龙很可能很可能在北极筑巢、产卵，并把幼崽养大。

来自阿拉斯加州立大学和佛罗里达州立大学的古生物学家在《Cell》旗下期刊《CurrentBiology》发表了标题为“Nestingatextremepolarlatitudesbynon-aviandinosaurs”的研究论文，该研究在美国高纬度地区——阿拉斯加（位于北极圈内），发现了数百件恐龙宝宝的牙齿和骨骼化石，令人感到吃惊的是，这些化石来自各种不同的恐龙家族，说明曾经有多种恐龙在北极地区居住过。

近期，在美国阿拉斯加王子洗堆发现了一些恐龙化石，这个地区的纬度为80-85°N（图1）。根据地层化石分析发现，这些恐龙化石来自大概距今-万年前，属于白垩纪时期的生物遗迹。

白垩纪时期的北极平均气温大概是6°C。此时，大陆被海洋分开，地球变得暖和（比现在暖和），大量的新恐龙物种开始出现，其中最大的恐龙也出现在这个时期，此外，最早的蛇类、蛾、蜜蜂以及一些小型哺乳动物也在这个时期出现。

这些细微化石骨由长骨、椎骨和颅骨组成(n)。其中有几个骨骼化石可以与鸟脚类、翼龙科、剑足类和恐爪龙类联系在一起(图2)。发掘的这些骨骼化石基本上都是来自于恐龙宝宝，因为它们普遍具有一下几个特征:（1）长骨和脊椎的关节表面形不规则，在光学显微镜下可以看到钙化的软骨帽(图2A-2D)；（2）长骨的横向和纵向平面岩石学组织学分析显示出高度血管化编织的软骨内骨、钙化的软骨骺、球状骨细胞陷窝，并且这些骨骼缺乏年生长线（图2D)。（3）骨膜表面未完全形成的初级血管导致多孔的表面结构（图2A-2D)。另外，还发现了四只小型鸟类恐龙的跖骨，它们的表面纹理相似，表明了围产期的发育状况(图2E)。

更具体地说，还发现了这些小宝宝的非常小的牙齿，它们可以用来给发掘的恐龙进行更精确（相比基于骨骼分类）的分类(图3)。分类结果表明，在该研究中至少包含四个鸟臀目分类群，包括鸭嘴龙科(图3E)，角龙科(图3F)，纤角龙科(图3F)，奇异龙科(图3F)。还有至少三种兽脚目物种，分别来自斑齿科(图3A)，驰龙科(图3)和暴龙科(图3G)。

因为有些牙齿是目前发现已知的这些分支中最小的，表明它们来自非常年轻的个体。有些甚至比硬币还小，所以古生物学家只能用小孔的网筛堆化石进行非常细致的筛选。

总体而言，骨学和牙科数据表明，在王子溪堆中出现了围产期和年幼恐龙的化石，这其中包括大体型和小体型恐龙。这些数据首次直接证明了许多类群恐龙在极高纬度(75°N)的极地环境繁殖。在王子溪堆地层中至少发现了13种恐龙，但大多数都是稀有物种。这些分类群中至少有7个在北极繁殖，其中包括一些大型物种。此外，在这些化石中还找到一些鸟类化石，是鸟类最早在北极筑巢的证据，比最早的筑巢记录还早万年。

古生物学家通过对化石的鉴定还命名了一些新物种，暴龙类的白熊龙（Nanuqsaurus）、驰龙类的驰龙（Dromaeosaurus）、蜥鸟盗龙（Saurornitholestes），鸭嘴龙类的埃德蒙顿龙（Edmontosaurus）、角龙类的厚鼻龙（Pachyrhinosaurus），肿头龙类的阿拉斯加头龙（Alaskacephale），还有一些未定种的似鸟龙类、伤齿龙类、纤角龙类和小型的鸟脚类等等。

但是，目前王子溪家族中只有肿头龙科还没有收集到围产期化石，而似鸟龙科没有牙齿，导致它们的化石难以被发现。

在北纬82度，整个冬季会有持续4个月的黑暗(大约10月中旬到2月中旬)，春季和秋季的黄昏持续15天(图5)。在冬季的几个月里，生物体需要经历寒冷的月平均气温（-2.0±3.9℃），短时间低至-10℃，偶尔还会下一场雪。

尽管当时的北极比较温暖，但依然不适合爬行动物和两栖动物的生存，所以该研究并没有发现两爬化石，但却发现了恐龙化石，说明恐龙能够耐极寒，它们很有可能是温血动物。

恐龙是否全年生活在极地？

该研究总共收集到了来自7个科堆恐龙宝宝化石。在当时的王子溪，年平均气温为6℃，就算是一年中最冷的时候也有2-4℃，这就保证了许多动植物能够在那里生存。不过王子溪区域有利于卵孵化的温度最多只持续7个月，而非鸟类恐龙，孵化期为2.5-6个月，也就是说，孵出来以后已经没有足够的时间长大到适合迁徙的体型，所以很可能迫使它们在极地冬季居住。

具体的说，角龙和鲁氏原角龙(1.8米成体长)和斑尾龙(9.1米成体长)的孵化期分别为83天(2.8个月)和天(5.8个月)。如果恐龙在春季来到极地产卵（4月），那最后一批小恐龙要到9月才能孵化，这个时候极夜就要来临了，由于体型不够大小恐龙可能无法跟随父母进行长途迁徙。因此，古生物学家认为，恐龙其实是常年生活在极地的。另外，在低纬度地层中没有发现与王子溪堆中同种的白垩纪恐龙，说明北极动物区系是北极特有的。

王子溪地区植被由开放的树冠林组成，主要是落叶针叶植物和被子植物，林下是蕨类和楔叶类植物。当时湿润和温暖的环境，使得陆地上生长出大片的森林，可以养活许多植食性动物，而肉食性动物可以通过捕食植食性动物维持生命（图5）。但是漫长的极夜和变化多端的温度势必会影响植物的生长，严重限制了食物的可获得性。

极地恐龙如何度过漫长的极夜？

对于个体较大的、非冬眠的巨型食草恐龙，如鸭嘴龙和角龙类，禁食是可能的，因为大的类群比小的类群具有相对低的代谢率，表面到块状的鳞片优势，以及更大的可用于储存能量的体细胞。落叶(可能是树皮、种蕨类植物、楔叶类或苔藓)脱落后也有可能被用作冬季食物。对于较小的类群，冬眠可能是一种策略，可能冬季会在洞穴里蜕皮和保护幼崽。但这些都只是猜测，仍有待进一步研究考证。

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