为什么恐龙死后会 “角弓反张”？这些腐烂的尸体或许能给出答案

在我们对自然界永不停歇的物质循环系统的认知里，这是一个重大空白，其影响既深远又关键：不仅关乎物理层面的变化，更对科学研究有着重要意义。要是能详细弄清现代蜥蜴的腐烂过程，或许还能为揭示古代蜥蜴形成化石的机制提供线索。

这些正在腐烂的爬行动物，说不定能解开古生物学领域的好几个重大谜团——比如，为什么有些化石能保存下本该很快腐烂的脆弱软组织？又为什么许多恐龙化石要么没了脑袋，要么呈现出经典的“死亡姿态”？

所谓“死亡姿态”，就是恐龙或鸟类的脑袋猛地向后仰，尾巴蜷在身体上方，这种姿势还挺常见的。几十年来，关于这种姿态的成因，学界一直争论不休，研究人员提出了各种各样的解释，有人认为是水流冲击导致的，有人觉得和神经系统状况有关，还有人推测是韧带收缩造成的。弄清楚动物为什么会呈现这种姿态，或许能帮我们推断它们的死亡方式。 

德拉姆赫勒-霍顿推测，对于这些悬而未决的问题，未必存在非此即彼的唯一答案。但作为一名实验科学家，她认为要想理解爬行动物的死亡过程，最好的办法就是实时观察这一过程的发生。 

爬行动物死亡：尚未解开的谜题 

我们大致知道植物残体是怎么分解的：先是蚯蚓、甲虫、千足虫、潮虫这类昆虫把残体拆成小块，之后真菌和其他微生物会找到这些碎片，将其中的氮和碳分子吸收、消化，再转化成其他形式，供其他植物和动物利用。

我们也清楚人类尸体分解的大致顺序，以及死亡季节、昆虫活动情况、气候条件会如何影响这一过程。法医人类学家正是通过这类研究，分析腐烂的尸体，进而推断死者的死亡方式、时间、地点，判断是否存在他杀情况。

该领域早期的不少研究，都是把腐烂的猪放在自然环境中观察得来的。过去半个世纪里，更多细致的研究则来自“尸体农场”——这是专门研究捐赠者尸体腐烂过程的科研机构。全球首个“尸体农场”是田纳西大学法医人类学中心，早在20世纪70年代初就成立了。

如今，美国已经有8个这样的机构，国外也有不少类似设施。 可说到爬行动物，科学家们了解的就太少了，德拉姆赫勒-霍顿表示。目前，他们对爬行动物(包括恐龙)腐烂过程的所有推测，都是基于对哺乳动物的现有研究。

“所有研究都盯着哺乳动物，”她有些无奈地说，“这也能理解，毕竟我们现在生活在哺乳动物时代。” 但很明显，哺乳动物和爬行动物在生物学上并不一样。这种只关注哺乳动物的研究视角，导致我们在很多方面存在认知盲区，比如对整个生物体如何分解的理解就不够深入。

几十年前，不少科学家认为，血液、肌肉、皮肤这类软组织腐烂得太快，根本不可能在化石形成过程中保存下来。不过，2005年这一观点被彻底推翻——北卡罗来纳州立大学的古生物学家玛丽·施韦策(Mary Schweitzer)发表研究称，在一具霸王龙化石里发现了血管。

这项研究不仅掀起了寻找保存完好的软组织的热潮，也让科学界开始关注软组织在化石形成过程中会发生怎样的变化。

即便到了现在，“在古生物学领域，大多数时候我们只能找到生物的硬体部分，”德拉姆赫勒-霍顿说，“我们往往一开始就盯着硬体部分，却没去关注软组织和硬体之间到底是怎么相互作用的。” 而她的泰加蜥腐烂实验，则从反方向探索这个问题：追踪死亡爬行动物分解过程中，软组织以及其他所有组织的变化。

她表示，这样做或许能帮我们弄明白，古代化石里为什么会出现软组织。施韦策本人也认为，像泰加蜥尸体农场这样的实验，对解开软组织之谜至关重要。

“有很多影响因素，我们没法在化石记录里验证，”她说，但像德拉姆赫勒-霍顿这样的实时实验，就能把这些因素都研究清楚。

从咬痕到埋藏：爬行动物腐烂研究的起点

早在2017年，爬行动物腐烂这个“黑箱”，就曾给德拉姆赫勒-霍顿的研究带来过阻碍。 

在她大部分科学生涯里，她关注的并不是生物近期的腐烂过程，而是埋藏学(taphonomy)——这门学科专门研究生物尸体如何变成化石。“用这种方法研究动物的食性、行为，还有重建食物网之类的问题，都很管用，”她说。 

2017年，她突然接到了北达科他州地质调查局古生物学家克林特·博伊德(Clint Boyd)的电话。“他跟我说：‘我想请你参与一个项目，但你得先答应下来，我才能告诉你具体是什么，’”她回忆道。“我当时就琢磨，肯定是哪种生物咬了另一种生物。” 

事实还真和她想的一样：1999年，在北达科他州的地狱溪组，人们发现了一具保存完好的鸭嘴龙化石，还给它起了个名字叫“达科他”(Dakota)。这具化石上能看到皮肤和指甲的痕迹，而且还有咬痕。

它的软组织保存得格外完好，这让“达科他”成了罕见的“恐龙木乃伊”化石——这类化石的骨骼周围，会保留着皮肤印痕或者其他能证明软组织存在的痕迹。除此之外，化石的尾巴和手臂上，还清晰地留着咬痕。 

德拉姆赫勒-霍顿赶到现场后，发现了法医人类学家所说的“皮肤脱落”损伤——简单说，就是皮肤被剥下来后翻了过去，就像从胳膊上脱下晚宴手套似的。而且，咬痕还伤到了骨骼；最后，她发现至少有两种捕食者，都在“达科他”身上留下了痕迹。 

之后，科学家们又检查了“达科他”的一只脚，发现这只脚干瘪得有些反常——要知道，这种恐龙得有足够的肌肉力量，才能站起来，还能以接近每小时30英里的速度奔跑。

这只干瘪的恐龙脚掌，让她想起了在大学“尸体农场”里看到的人类尸体干瘪现象：那是分解过程中微生物造成的。这说明，不光有生物想捕食“达科他”，而且“达科他”死后，很可能在自然环境中暴露了相当长的时间。

在此之前，大多数古生物学家都认为，只有恐龙死后马上被埋起来，或者很快风干，阻止微生物吃掉软组织，软组织才能保存下来。可“达科他”的皮肤并没有完全腐烂。 

“就是这件事，让我们开始思考这个问题，”她说，“我们一直用‘恐龙木乃伊’这个词，搞得好像这种化石只有一种形成方式似的。但现在我们才意识到，恐龙皮肤能完好保存下来，可能有好几种不同的途径。” 

博伊德指出，自从2022年他们首次发表关于“达科他”的研究结果后，进一步的分析显示，皮肤这类软组织，可能会和骨骼一起被氧化铁矿化。“这些软组织在化石记录里的数量，可能比我们想象的要多，”他说。

可要是研究人员一门心思只想提取骨骼，很可能会在无意中把附着在骨骼上的皮肤弄掉。“在把皮肤破坏掉之前，你根本很难发现它的存在，”博伊德说。 

他们关于“达科他”的那篇论文在同行评审时，其他研究人员提出了批评：认为他们不该引用哺乳动物分解的研究，来支撑关于爬行动物“木乃伊化”的新观点。

“他们说，我们得先做更多关于蜥蜴如何腐烂的基础研究，”德拉姆赫勒-霍顿说，“可当时根本就没有这方面的研究。” 不过，现在情况要变了。德拉姆赫勒-霍顿表示，田纳西州山坡上那些正在腐烂的泰加蜥尸体，会填补上这个研究空白。

打造爬行动物“尸体农场” 

这项实验的地点，选在大学农业研究田后面一个安静的山顶上，周围全是高大的松树。“我们大概是最省心的‘租户’了，”她说，“只需要别碰这里的东西，别修剪这里的植被就行。” 

最初装着30只泰加蜥的箱子，被称为“夏季箱”；2024年2月，马多克斯取回的第二批30只冷冻蜥蜴尸体，则放进了“冬季箱”。到了2025年春天，他们扩大了实验规模，又加了4只短吻鳄——其中一只长达3.35米，体型太大，得单独用一个箱子装——还有两只被肢解的侏儒鳄(dwarf crocodiles)。

这些短吻鳄，是从佐治亚州一位专门捕捉“问题短吻鳄”的人那里弄来的；而那两只侏儒鳄，则是在动物园里自然死亡后捐赠的。 

这些正在腐烂的爬行动物，从来都不“孤单”。研究生汉娜·诺埃尔(Hannah Noel)在环境微生物学家詹妮弗·德布鲁因(Jennifer DeBruyn)的指导下，会定期来这里：她会擦拭蜥蜴的皮肤，还会采集土壤样本，目的是研究微生物和地球化学方面的变化。

每周，德拉姆赫勒-霍顿都会去山顶，剪下一小段泰加蜥的脚趾，观察皮肤、指甲和组织的变化；这些样本会直接放进深度冷冻设备，防止在分析前就腐烂。最后，这些脚趾会被切成薄片，研究人员会通过这些薄片，弄清楚不同组织的分解顺序。 

团队里有个叫欧文·辛格尔顿(Owen Singleton)的本科生研究员，一直在观察不同箱子里泰加蜥的分解差异。他发现，冬季箱里的泰加蜥“内脏排空速度”，比不上夏季箱里的——夏季箱里的昆虫活动更频繁，加速了分解过程。

所以，冬季箱里泰加蜥的主动分解阶段(也就是体内微生物从内部消化身体的过程)耗时更长，对皮肤的破坏也更大。他们还观察到，鳄类的分解过程也更慢，这很可能是因为它们体型太大了。

破解恐龙死亡姿态及其他谜题的线索

“死亡姿态”的起源，也是个有待解开的谜团。

目前，马多克斯已经在夏季箱的泰加蜥身上观察到一个现象：皮肤干燥收缩时，会把泰加蜥的脑袋往后拉，尾巴往上抬——这为“死亡姿态”的形成，提供了一个近乎机械原理的解释。

分解过程本身，或许会影响恐龙最终形成的化石形态，但影响方式和科学家之前认为的不一样——并不是通过移除软组织来实现的。 

早期的观察结果，还帮人们解开了其他一些谜团。泰加蜥的头部骨骼，比身体其他部位的骨骼更容易脱节，部分原因是昆虫更容易接触到头部。“昆虫才不管皮肤呢，它们要的是皮肤下面的软组织，所以会盯着生物体身上天然的开口部位，”德拉姆赫勒-霍顿说，“比如眼睛、鼻子、嘴巴这些地方。” 

另外，爬行动物的头部是由好几块骨骼组成的，这些骨骼靠软组织连接在一起，并不像人类的头骨那样融合成一个整体——这就意味着，爬行动物的头部骨骼更容易散开。这一关于头部快速腐烂的发现，或许能解释为什么很多保存完好的恐龙化石，都没有脑袋。 

不过，总的来说，这项实验的初步观察结果，并没有给恐龙木乃伊及其他化石谜团提供明确答案，反而更多地挑战了我们对化石形成过程的既有认知。这些结果推翻了“只用一种过程，就能解释化石的形成方式和原因”的观点。

“但科学本来就是这样，”德拉姆赫勒-霍顿说，“你解开一个问题，它马上会引出更多问题，等着你去探索。” 这个项目的下一步，是扩大实验规模。

“我们希望能加入更多种类的蜥蜴，还有更多鳄类，看看会出现什么情况，”她说。在可预见的未来，她会带着同事和学生们，定期去山顶：打开箱子，蹲下身，剪下一些爬行动物的脚趾，仔细追踪这些生物是如何一步步分解的。