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食肉恐龍的碎脛骨，顯示出像樹的類獸龍巨略年輪一樣的年輪。這些緊密間隔的腳亞年輪每年形成，表明這是目恐一種生長緩慢、壽命長的型化型化動物。Credit: Michael D. D’Emic
（神秘的背后地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Ohio University）：漫步在古代地球上的食肉恐龍被稱為獸腳亞目恐龍，體型從巴士大小的展策霸王龍到較小的狗大小的迅猛龍不等。困惑于如此大相徑庭的非鳥恐龍是如何進化的科學家們最近驚訝地發現，像這樣越來越小和越來越大的類獸龍巨略獸腳類恐龍不一定僅僅是因為生長得更慢或更快。
在發表在《科學》雜志上的腳亞一篇新論文“非鳥類獸腳亞目恐龍的巨型化和小型化背后的發展策略”中，包括俄亥俄大學教授帕特里克·奧康納和博士生賴利·桑巴蒂在內的目恐研究人員通過檢查恐龍的骨骼發現，生長率和身體大小之間沒有關系。型化型化
“大多數動物被認為是背后通過比它們的祖先長得更快而進化得更大，但這項研究表明，展策在生長高峰期，非鳥更大和更小的動物長得更長或更短的時間也是一樣的，”阿德爾菲大學的古生物學家、該研究的第一作者邁克爾·D·迪米奇說。
包括恐龍在內的許多動物的骨骼每年都會減緩或暫停生長，留下像年輪一樣的標記，表明動物的年齡，并可用于估計生長速度。“像這樣的年輪被稱為皮層生長標記，”迪米奇說。“間隔較寬的年輪表明生長較快，間隔較窄的年輪告訴我們，動物生長較慢。”

一只食肉恐龍脛骨的微觀視圖，顯示年輪越來越靠近骨骼外側，表明這只恐龍已經成年。Credit: Michael D. D’Emic
D'Emic，O'Connor，Sombathy和一組國際研究人員在大約80種不同的獸腳亞目恐龍骨骼中測量了大約500個這樣的年輪，這種恐龍是兩條腿的，主要吃肉，與鳥類密切相關。
“我們發現增長率和大小之間沒有關系，”D'Emic說。“一些巨大的恐龍生長非常緩慢，比今天的短吻鱷還慢。一些較小的恐龍長得非常快，和今天活著的哺乳動物一樣快。”這對于合著者托馬斯·帕斯庫奇(Thomas Pascucci)來說是有意義的，他的研究生論文為該項目做出了貢獻:“像恐龍這樣的滅絕動物令人敬畏，因為它們看起來與我們的現代世界有多么不同，但它們是在與今天存在的動物相似的約束和環境因素下生長的動物。”

從食肉恐龍脛骨的CT掃描生成的3D模型，顯示了每年形成的年輪。Credit: Michael D. D’Emic

一只食肉恐龍脛骨的放大顯微圖，顯示年輪越來越靠近骨骼外側，表明這只恐龍已經成年。Credit: Michael D. D’Emic
根據奧康納的說法，這項研究打開了未來研究動物如何調節自身生長的大門。“在分子或基因水平上改變不同的生長控制機制，可能解釋了我們團隊在獸腳類恐龍中觀察到的一系列發展策略。未來對活生物體的研究為更廣泛地闡明脊椎動物體型進化的相關機制提供了機會。”
Sombathy希望進行一些這樣的研究，并補充說“我對這些結果最感興趣的事情之一是增長率和體型之間明顯的脫鉤。我的博士論文將研究生長速度和身體大小對骨骼形狀和功能的影響。”

一只食肉恐龍脛骨的放大顯微圖，顯示年輪越來越靠近骨骼外側，表明這只恐龍已經成年。Credit: Michael D. D’Emic
“這具有非常重要的意義，因為速率與時間的變化可以與許多其他事情相關聯，比如你的后代有多少或多大，你能活多久，或者你對捕食者有多敏感，”德米特里補充道。“希望這項研究能激發對其他動物群體的調查，包括活著的和滅絕的，看看什么樣的發育機制對其他類型的動物最重要。”
相關：鳥類的恐龍近親是如何演變出巨大和微小體型的
（神秘的地球uux.cn）據EurekAlert!：一項對非鳥類獸腳亞目食肉恐龍化石所做分析的結果與可為體型多樣性演化提供信息因素的預期相左；這一恐龍分化支包括了一系列大小體型的恐龍。該研究的作者說：“[像這樣一個]系統發育框架一旦被量化和得到分析之后，我們預測，在其它演化分支中也會看到多種多樣的生長策略。”
在物種演化的歷史中，許多分類群演變出了大小非常懸殊的體型，即使是親緣關系密切的物種也可展現迥然不同的體型。巨大化和小型化演變的主要機制被廣泛認為由生長速度改變所致，而非源自發育時生長持續時間不同。然而，盡管存在這一假設，但在比較系統發育的框架內很少有研究探索多個物種的發育速度和持續時間的演變。其部分原因是因為很少有包含多種體型大小以便評估這些問題的得到大規模采樣且歷時長久的演化分支。
Michael D'Emic和同事進行了一項大規模的系統發育比較分析，他們研究了非鳥類獸腳亞目食肉恐龍體型演化的發育模式；該演化分支中的恐龍包括了一系列從微小（身長不足0.5米）到巨大（身長超過12米）的體型。D'Emic等人用42個非鳥類物種的化石測量數據（其中包括每年沉積的皮質生長標記）編制了一個有關體型和生長率的組織學綜合數據集。
研究結果表明，與預期相反，在非鳥類獸腳亞目恐龍體型多樣性的演化中，生長速度和持續時間的改變有著幾乎旗鼓相當的作用。