大约9500万年至1亿年前，两只埃及棘龙在河流系统中捕食史前帆锯鳐。现在，这里位于摩洛哥境内。新发现的恐龙尾部化石证明，这种恐龙擅长游泳，有力地支持了这种说法：棘龙大部分时候待在水里。

　　绘制：Jason Treat, NG Staff, and Mesa Schumacher

　　艺术：Davide Bonadonna

　　来源：Nizar Ibrahim, University of Detroit Mercy

　　撰文：Michael Greshko

　　穿过卡萨布兰卡哈桑二世大学昏暗的走廊，我走进一间落满灰尘的房间，里面有一组很特别的化石——这些骨头提出了关于埃及棘龙的基本问题，它们是迄今为止人类发现的最奇怪的恐龙之一。

　　埃及棘龙，重达7吨，身长15.2米，比成年霸王龙还要长，背部长有背帆，口鼻部细长，形似鳄鱼，嘴里长满了圆锥状的牙。几十年来，科学家对这具笨重的躯体进行了重建，最后加上一条又长又窄的尾巴，就像它的诸多兽脚亚目恐龙表亲一样。

　　然而，我面前的红褐色遗骸却改变了这种认知。这些骨头组成了一条几乎完整的尾巴，这也是首次发现的棘龙尾巴。它非常大，长度跨越了五张桌子；让我震惊的是，这条尾巴就像一个巨大的骨桨。

　　在摩洛哥的兹里加特遗址，工作人员挥舞着铲子和鹤嘴锄凿开岩石。古生物学家Nizar Ibrahim和同事一直在这里挖掘棘龙骨架。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　在摩洛哥挖掘现场，红色砂岩中出现了棘龙的一根脚骨。这里出土的恐龙化石是目前在北非发现的最完整的白垩纪兽脚亚目恐龙化石。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　核心研究团队聚集在一块新发现的棘龙骨头旁。从左上角开始，顺时针依次是：哈桑二世大学的学生Ayoub Amane、米兰大学的学生兼摄影测量专家Gabriele Bindellini、科学插画师Marco Auditore、独立古生物学家Simone Maganuco、挖掘机专家兼司机M’barek Fouadassi、底特律大学的古生物学家Nizar Ibrahim、米兰自然历史博物馆的古生物学家Cristiano Dal Sasso、卡萨布兰卡哈桑二世大学的古生物学家Samir Zouhri。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　为了在夏日的阳光下长时间挖掘，现场的研究人员把物品放在下坡的巨石后，希望移动的阴影能让水尽可能长时间保持清凉。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　为了清理棘龙化石挖掘现场多余的碎片，Ibrahim把一块红色砂岩扔下山坡。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　相关描述发表于4月30日的《自然》杂志上，这条尾巴可以说是在大型恐龙身上发现的最极端的水生适应性。这份出土于摩洛哥的化石扩展了我们对棘龙的认知：作为曾经统治地球的陆地动物之一，棘龙究竟如何繁衍生息？

　　组成尾巴的很多椎骨都有近61厘米长的突起，看上去就像一支桨。在尾巴末端，连接着相邻椎骨的骨突起消失了，这样尾尖可以来回摆动，推动动物在水中前行。这种适应性或许可以让棘龙在广阔的河流生态系统（它们的家园）中畅行无阻，甚至击中猎物：那些巨大的鱼。

　　“从本质上说，这就是给恐龙加上鱼尾，”这次化石研究的首席研究员、国家地理新兴探险家Nizar Ibrahim说。

　　骨头的结构，再加上最先进的化学分析和尾部运动机器人模型，为我们带来了令人叹服的新证据，古生物学界多年的谜团有望揭晓谜底：棘龙游泳的时间究竟有多长？大型食肉恐龙距离水中生活有多近？2014年，Ibrahim带领的研究人员认为，棘龙是首个已证实的半水生恐龙，这一假设遭到同行的反对，他们质疑Ibrahim团队研究的化石是否真的是棘龙，或者只是个体特例。

　　Samir Zouhri是卡萨布兰卡哈桑二世大学的古生物学家，他正在探索摩洛哥西迪阿里附近的一处遗址，希望找到更多棘龙时期的化石。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　棘龙生活在距今9500万年至1亿年前的白垩纪时期，当时已进化出了一些生活在海洋环境中的爬行动物种群，比如像海豚一样的鱼龙和长颈蛇龙。但这些恐龙时代的海洋巨兽属于爬行动物家族的另一分支，棘龙等真正的恐龙一直被认为是陆地生物。

　　现在，对尾巴的最新分析是强有力的证据，证明棘龙不仅仅在海岸上徘徊，也是水中运动好手。总体而言，4月30日发表的研究结果说明，巨大的棘龙很多时候都待在水下，也许是像大型鳄鱼一样捕食猎物。“这条尾巴明确告诉我们，”团队成员、哈桑二世大学的古生物学家Samir Zouhri说：“这种恐龙会游泳。”

　　其他负责评估这项新研究的科学家也认为，尾巴消除了一直以来的疑问，提高了棘龙属于半水生动物的可信度。

　　马里兰大学的古生物学家Tom Holtz没有参与此次研究，他说：“这的确有些意外。棘龙比我们以为的还要奇怪。”

　　Simone Maganuco、Nizar Ibrahim和Cristiano Dal Sasso三位队员正在检查一块棘龙尾椎骨。“对于我来说，研究动物化石就像在创作，”意大利米兰自然历史博物馆的古生物学家Dal Sasso说：“你必须用碎片复活一只动物。”

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　棘龙尾椎骨上长有长长的突起。在现实生活中，这些突出物增加了尾巴的面积，让它们呈现出桨状。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　得而复失

　　和新发现的尾巴一样，棘龙的故事也是跌宕起伏。这场冒险将从被炸毁的德国博物馆开始，一路走到摩洛哥撒哈拉宛若火星的砂岩。

　　一百多年前，这种奇怪动物的遗骸首次出现在人类面前，这要归功于巴伐利亚的古生物学家、贵族Ernst Freiherr Stromer von Reichenbach。1910年至1914年，Stromer资助了一系列埃及探险，发现了几十块化石，包括后来他命名为埃及棘龙的化石碎片。在最早发表的描述中，Stromer竭尽全力解释了这个生物的解剖结构，并推测这种奇怪之处“代表了某种特化”。在他的想象中，这种动物靠后肢站立，就像一只失去平衡的霸王龙，长长的背部布满突起。这些化石被送去慕尼黑的古生物博物馆展出，Stromer因此声名鹊起。

　　古生物学家Cristiano Dal Sasso小心翼翼地拿着棘龙尾巴底部的第四节椎骨，这是他们团队发现的最完整的椎骨之一。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　二战期间，面对盟军的轰炸，身为纳粹政权批评者的Stromer，恳请博物馆负责人把化石转移到安全的地方。但纳粹负责人拒绝了，1944年化石被炸毁。只有图片、照片和期刊中的描述能证明，Stromer的棘龙化石曾存在过。

　　之后的几十年里，棘龙带上了某种神秘色彩，从巴西到泰国，一代代古生物学家在世界各地发现了它的近亲，并试图弄清楚它们如何生活。根据头骨解剖、牙齿结构，还有一次在胸腔里发现的鱼鳞，几乎可以确定，从四大洲出土的这些“棘龙科动物”都吃鱼。

　　20世纪初，古生物学家曾考虑过水生恐龙的概念，其中一种观点认为，大型食草恐龙生活在泻湖中，从而帮助支撑体重。但几十年的解剖研究发现，无论何种体态体型，恐龙都在陆地上繁衍生息，甚至包括巨型恐龙。对棘龙后肢的解剖也证明了这一点：它们同意在陆地上行走。

　　鉴于没有完整的棘龙骨架可供检查，这个物种似乎注定是一个谜。

　　20世纪30年代，Stromer试图重建棘龙，他用其他兽脚亚目恐龙填补了细节，并描述了它的姿态，虽然现在看起来不太对。2014年以来，Nizar Ibrahim带领的团队认为，棘龙是半水生捕食者，新发现的尾巴有力地支持了这一观点。

　　摄影：JASON TREAT, NG STAFF; MESA SCHUMACHER

　　失而复得

　　几十年后，几千名手工矿工在摩洛哥东南部开采岩石，他们发现了地球几亿年来的历史，棘龙的情况也随之明朗了起来。为了找到恐龙化石，一些矿工集中挖掘克姆克姆地层；这个砂岩地层形成于9500万年至1亿年前，位于马拉喀什以东320公里处，向西南方向延伸了240公里。岩石保留了过去的痕迹：这里曾经有一个广阔的河流系统，里面生活着体型类似汽车大小的鱼。在孤丘的一侧会看见克姆克姆地层红色砂岩裸露出来的一片区域，你可能会发现隧道口太小，无法站起身；这是当地矿工用削尖的钢筋凿出来的。

　　矿工发现化石后，通常会卖给批发商和出口商。化石开采业成为当地几千人重要的收入来源，虽然这种行为属于法律和道德的灰色地带。专业的古生物学家每年只能挖掘几周，而当地人整年都在挖掘，相比之下，后者几乎一定能找到更多具有科学价值的标本。

　　这就是为什么古生物学家开始认识当地矿工，并经常查看他们的战利品。底特律大学的助理教授Ibrahim有摩洛哥血统，他每次去摩洛哥都会到各个村庄，一边喝着冒着热气的新鲜薄荷茶，一边用当地的阿拉伯语方言与当地人讨论最近的发现。

　　在摩洛哥塔乌斯附近，一位化石收藏家站在自家的卫星天线旁，展示自己的收藏。一块块分散的骨头为我们展现了棘龙的家园——克姆克姆生态系统的物种多样性。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　在摩洛哥陶斯附近，装满化石的糕点盒沿着墙排成一排，供游客、研究人员和可能的买家查看。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　2008年，Ibrahim在伊尔富德镇外的一个村庄里遇到一名男子，当时他已经是克姆克姆地层的研究专家。后来，科学家发现，这名男子发现的骨头可能属于棘龙。这是命运的邂逅：Ibrahim童年在柏林长大，小时候就喜欢棘龙。

　　Ibrahim在米兰自然历史博物馆的研究伙伴提醒他，这位矿工挖掘出的骨头有一些在意大利，并把它们护送回了摩洛哥。2013年，Ibrahim、Zouhri和朴茨茅斯大学的古生物学家David Martill带领团队，第二次前往克姆克姆地层，从露出地面的岩层中发现了更多的骨头。之前那些化石也是在这里出土的。

　　Ibrahim利用新获得的化石、之前发现的骨头和Stromer的文章，试图重建棘龙。研究成果发表于2014年的《科学》杂志，文章称，这些摩洛哥化石可以代替二战中失去的那些埃及化石。重建后，他们发现成年棘龙身长15米，超过成年霸王龙。

　　研究还认为，棘龙的躯干细长，后肢粗短，头骨形似吃鱼的鳄鱼，骨壁厚，类似于企鹅和海牛——这些特征都指向某种半水栖的生活方式。

　　在摩洛哥陶斯，Samir Zouhri正在一位村民家中检查巨大的棘龙牙齿。该地区的古生物学家与当地人建立联系，确保化石来源可信，这些化石有着重要的科学价值。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　这项研究导致古生物学家出现了分歧。一些人持赞同态度，被棘龙厚骨壁的新数据说服。北卡罗来纳州自然科学博物馆的古生物学家Lindsay Zanno没有参与Ibrahim的研究，她说：“我觉得这基本上可以确定了”，“骨头是有记忆的”，她还指出陆生动物、飞行动物和大部分时间待在水里的动物，骨头的微观结构都不一样。

　　但其他古生物学家并不这么认为，2014年的证据不能证明棘龙会游泳。这些研究人员认为，和其他棘龙科动物一样，棘龙会到浅滩里吃鱼，像灰熊和苍鹭。但根据不完整的摩洛哥化石，研究人员能否确定，这种史前食肉动物比同类更进一步？能快速追在水中猎物身后？如果可以，它们又是如何在水中移动的？

　　还有一些人怀疑在摩洛哥发现的骨头是否属于棘龙。尽管新发现的那些显然是棘龙科动物，但北非的棘龙科动物一直都是科学界争论焦点。化石的解剖结构是否与Stromer在埃及找到的那些完全吻合？它们有没有可能属于一个关系密切但截然不同的近亲？“没有人能确定（北非）有多少种或属，以及它们在时空中的具体位置，” 伦敦大学玛丽女王学院的古生物学家、脊椎动物专家Dave Hone说。

　　为了平息争论，Ibrahim和同事在国家地理学会的支持下，于2018年9月回到摩洛哥的挖掘点，搜寻更多的骨头。他们要争分夺秒：当地联系人告诉他，化石挖掘商正在附近的山上挖隧道，寻找骨头。Ibrahim不能冒险，他不能让世界上已知唯一的棘龙骨架消失在收藏家的古董柜里。

　　Mohand Ihmadi是摩洛哥阿尔尼夫伊玛迪三叶虫中心的所有者，他正在打包棘龙牙齿，准备出售。多年来，经营的同时，Ihmadi也一直保存着最珍贵的化石，希望建立一座博物馆。“保留过去很重要，”他说：“一旦失去，无法复得。”

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　化石“富矿”

　　2018年，艰苦的挖掘工作开始。为了清理成吨的砂岩，工作人员买了当地唯一能用的手提钻，然而几分钟后就坏了。队员们度日如年，好几个人一回家就住进了医院。但发现化石的信念支撑着他们继续下去，只有斋月时他们休息了一下。最终，他们找到了一节又一节的尾椎骨，有时只间隔了几分钟、几厘米。找到这个“富矿”后，整个团队都很高兴，他们用石锤敲出音乐节拍，照着欧洲歌曲《最后倒计时》的调子，开始引吭高歌，“又一块尾椎！”

　　我也有幸体验了一下发掘化石，2019年7月，我加入团队。47度的高温和干燥的风抽走了我身体里的水分，露出地面的大理石岩层宛若培根，我们从中凿出一条路来。Ibrahim带领的底特律大学学生分散在下方岩层，用回收的轮胎做成的桶把岩石拖走，在碎片中寻找微小的骨头碎片。

　　到第二天晚上，我们已经发现了好几块棘龙化石，包括脚骨和两块形状不错的尾椎骨，可以组成恐龙的尾巴尖端。所有劳动成果最终汇集到卡萨布兰卡实验室的桌子上，Ibrahim和同事们知道，他们取得了非凡的成就。

　　一座三角龙雕像伫立在摩洛哥里萨尼附近的塔希里化石博物馆外，这是在北美发现的物种。虽然摩洛哥也有自己的恐龙，当它们不如远在美洲的近亲那么出名。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　塔希里化石博物馆由一位化石商人运营，其中陈列着在摩洛哥发现的化石遗骸，以及来自世界各地的模铸化石。博物馆内约一半的空间是礼品店，游客可以买到恐龙骨头切片。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　截至2018年底，挖掘团队就已经发现了30多块棘龙的尾椎骨。重要的是，其中一些与Stromer于1934发表的棘龙尾椎骨插图非常吻合，有力地支持了下述观点：棘龙科动物生活在白垩纪时期的北非，其活动范围从摩洛哥至埃及。此外，Ibrahim和团队在摩洛哥没有发现任何重复的骨头，这意味着这些化石属于一个个体，这在克姆克姆地层杂乱的河床中极为罕见。

　　为水而生

　　有了近乎完整的尾巴，Ibrahim和同事比以往更加确信，棘龙是游泳好手——他们已经开始在实验室里进行测试了。

　　2019年2月，Ibrahim联系了哈佛大学比较动物学博物馆古脊椎动物馆的馆长Stephanie Pierce，请她帮忙测试恐龙的尾巴能在水中产生多大的推力。虽然为动物动作进行数字建模是Pierce的专长之一，但她也知道，想要回答这个问题，需要在现实世界里进行动态实验。她和同事鱼类生物学家George Lauder也加入了团队。

　　近6个月后，我来到了Lauder的实验室，房间里的通风设备和电脑风扇正呼呼作响。Lauder坐在工作台前，伸手拿了一份橘色的塑料片（激光切割的棘龙尾巴轮廓），并固定到一根金属棒上。接着，他走过实验室，来到精心制作的鱼缸旁，把尾巴装在一堆挂在天花板的金属梁里。

　　新骨头带来了新模型：意大利福萨尔塔迪皮亚韦DI.MA.恐龙制造公司的Guzun Ion正在根据更新后的尾巴，制作真实大小的棘龙雕像。

　　摄影：Paolo Verzone，National Geographic

　　这其实是一个名为“Flapper”的机器人装置，它挂在水槽下，Lauder可以精准地控制水的流速。配上灯光、摄像头、传感器，这个装置可以准确地追踪动物或机器人在水中的游动情况，并计算出移动时产生的力。

　　我看见Lauder把Flapper放进水中，与之相连的棘龙尾巴塑料模型突然活动了起来，这是在模仿游动的短吻鳄。每次拍打，都有影子从尾巴掠过，数据不断涌入Lauder的电脑。Flapper记录了尾巴传出的力，反映出棘龙在水中产生的推力情况。

　　Pierce和Lauder的实验结果也包含在论文中，发表于《自然》杂志。结果显示，棘龙的尾巴在水中产生的向前推力是非棘龙科兽脚亚目虚型龙和异特龙的8倍多，效率是它们的2倍。这一发现说明，巨大的棘龙大部分时候都待在水下，可能像现代鳄鱼一样在水中游弋，不过体型要大得多。

　　2014年以来，科学家描述了不少喜水恐龙，包括像鹅或海龟的恐龙，而这一结论让棘龙与它们区分开来。Lauder在谈论尾巴之余，也表示了对这个身长15米的捕食者的震惊。“简直难以置信！”他说。

　　在之后的实验里，Pierce和Lauder表示，将用改进版的Flapper测试3D模型尾巴，甚至更新后的棘龙全身模型，从而弄清楚恐龙1.8米高的背帆对游泳有什么影响。不过，为了实现这个梦想，Ibrahim要尽可能地收集每一块骨头，这也就是为什么他的团队在2019年夏天又回到沙漠，进一步挖掘。

　　很快，挖掘出来的另一些化石将被用来测试棘龙的另一个水生特征：蹼足。有了更多的化石，研究人员将重建恐龙的整只脚，帮助测试棘龙脚趾的展开幅度。

　　对于Ibrahim来说，很重要的一点是，团队发现的所有化石都应留在他的祖国摩洛哥，留在由哈桑二世大学的古生物学家Zouhri负责的卡萨布兰卡实验室。希望有一天，这些骨头和科学家能催生出摩洛哥首座国家自然历史博物馆，激励北非人去探索脚下的世界。

　　“我想为棘龙建造一座家园，”Ibrahim说：“这将成为非洲古生物学界的一个象征、标志。”