需要多少只霸王龙，才能造就一个化石？

原文作者：Freda Kreier

根据地理范围和体重大小，科学家推算出霸王龙变成化石的可能性有多小。

你是否好奇过，有多少只霸王龙曾漫步于地球上？近期发表在《科学》[1]的一篇文章表明，在这个物种存在的约200万年的时光里，曾出现过25亿只霸王龙。这一数字帮助研究人员估算出动物变成化石这一过程的罕见程度。

化石，比如这个在荷兰展出的霸王龙骨架，可能远比科学家了解的还要罕见。来源：Marten van Dijl

加州大学伯克利分校的Charles Marshall等古生物学家们利用一种生态学家研究当代生物的方法，来估计白垩纪晚期霸王龙的种群密度。

“你拿着一块化石，你知道它很罕见，但究竟有多罕见？” Marshall说，“为了寻找答案，你必须知道到底它们有多少曾活过。”

为了回答这一问题，他和同事们找到一种方法，能根据现存物种的体重大小及其占据的地理范围来估计它们的种群密度。达茅斯定律（Damuth’s Law）表明，随着一个物种体重的增加，其平均种群密度会以一种可预测的方式下降；例如，在一个给定区域内，大象的数量比老鼠少。

变成化石的可能性微乎其微

研究团队利用他们估计的霸王龙在现代北美洲的分布范围，结合恐龙体重的估计值，计算出在有霸王龙生存的时代，任何时候地球上大约活着2万只霸王龙。换句话说，加州那么大的区域里大约生活着3800头霸王龙，像华盛顿特区那么大就只游荡着两只。

经计算，霸王龙在灭绝前约生存了12.7万代，研究人员由此得出，整个种群的数量为25亿。现在只发现了32只成年霸王龙的化石，因此每8千万只霸王龙仅会留下一个化石。这意味着成为化石的可能性微乎其微，即使是有史以来最大的食肉动物之一也一样。

Marshall说，这些数字表明化石通常是极其罕见的，也暗示了许多比霸王龙分布范围小得多的物种可能从未被保存下来。他补充道：“化石记录是我们了解这个星球那些不可思议历史的唯一直接手段。”

马里兰大学帕克分校的一位脊椎动物古生物学家Thomas Holtz称，这种计算方式是一种“有趣的推测”，他补充道：“我们都知道任何个体变成化石的概率都微乎其微，但没算过到底多小。”

但他说，最好是“能有人通过现存物种对这些估计进行实地验证，从而获得更高的准确度”。他还希望，针对那些化石数量较多的灭绝物种能有类似研究，例如猛犸象、尼安德特人和恐狼等，这样的研究或许能让我们更好地了解过去的生态系统。

参考文献：

1. Marshall, C. R. et al. Science 372, 284–287 (2021).

原文以How many T. rex ever existed? Calculation of dinosaur’s abundance offers an answer标题发表在2021年4月15日的《自然》的新闻版块上