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有多少霸王龙走过地球?

在240万年地球上存在的,共有2.5十亿霸王龙有史以来,20000只个别动物会一直活在任何时候,根据我们新的计算方法,在2021年4月15,发表的论文中描述的杂志科学。

为了估计种群数量,我们的古生物学家科学家团队必须将现有对霸王龙的极其全面的研究与将种群密度与体型联系起来的生态学原理结合起来。

根据骨骼的微观生长模式,研究人员推断霸王龙 在 15 岁左右首次交配。通过生长记录,科学家们还可以生成生存曲线——估计霸王龙活到给定年龄的机会。使用这两个数字,我们的团队估计霸王龙世代需要 19 年。最后,霸王龙作为一个物种存在了1.2 到 360 万年。有了所有这些信息,我们计算出霸王龙存在了 66,000 到 188,000 代。 

仅从化石记录中,我们就得出了霸王龙的周转率。如果我们的团队能够估计每一代的个体数量,我们就会知道有多少霸王龙生活过。

在生态学中,体重和人口密度之间存在一种公认的关系,称为达穆斯定律。较大的动物需要更多的生存空间——一平方英里的草原可以养活比大象多得多的兔子。这种关系还取决于新陈代谢——消耗更多能量的动物需要更多空间。

古生物学家已经霸王龙的体重进行了一系列准确的估计,并且还估计了它的新陈代谢——比哺乳动物慢,但比现代大型蜥蜴科莫多龙要快一些。根据达穆斯定律,我们估计古代世界每 42.4 平方英里(109.9 平方公里)大约有一只霸王龙。整个华盛顿特区大约有两个人

现在我们拥有了我们需要的所有部件。将人口密度乘以霸王龙居住的地区,我们估计每代有 20,000 只个体。

为什么重要

一旦我们计算出平均种群规模,我们就能够计算出霸王龙的化石化率——即在 6600 万年后,单个骨骼幸存下来并被人类发现的几率。答案是:大约八千万分之一。也就是说,对于每 8000 万只成年霸王龙,博物馆中只有一个清晰可辨的标本。 

这个数字突出了化石记录的不完整程度,并允许研究人员询问一个物种在不完全从化石记录中消失的情况下有多罕见。

除了计算霸王龙化石化率之外,我们的新方法还可用于计算其他已灭绝物种的种群规模。

什么还不知道

对灭绝动物的估计总是包含一定程度的不确定性。我们对霸王龙种群密度的估计范围从每 2.7 平方英里(7 平方公里)一个个体到每 665.7 平方英里(1,724 平方公里)一个个体。但令人惊讶的是,这种不确定性的最大来源来自达穆斯定律。现代动物有很多变异。例如,北极狐和袋獾的体重相似,但袋獾的种群密度是袋獾的六倍。

对活体动物的进一步研究可以加强我们对霸王龙的估计。

我们也不知道其他早已灭绝的恐龙的化石化率。如果我们有很多一个物种的化石,这是否意味着它们比霸王龙更常见,或者我们只是更频繁地恢复它们的化石? 

下一步是什么

这项研究可能会导致有关霸王龙生物学和生态学的其他隐藏事实。 

例如,我们或许能够了解霸王龙种群是否随着三角龙而上下波动——类似于今天狼和驼鹿的捕食者和猎物的关系。然而,大多数其他恐龙还没有从几十年的仔细实地调查中获得的极其丰富的数据,使我们的团队能够对霸王龙进行统计。 

如果科学家想将这种强大的技术应用于其他已灭绝的动物,我们还有更多的工作要做。

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