北极出现过恐龙吗？
首先，我们需要摆脱一个根深蒂固的认知误区：认为地球的南北两极自古以来就是冰天雪地。这完全是错误的。要知道，在恐龙统治地球的漫长年代里（大约是2.52亿年前到6600万年前的“恐龙时代”），地球的气候和地理环境与今天大相径庭。
那个时代的北极，远比你想象的要温暖宜人。
我们得把时间拉回到白垩纪晚期（Late Cretaceous Period），大约是7000万到8000万年前。那时候，地球的整体气温比现在高得多，尤其是高纬度地区。板块构造也和今天不一样，一些陆地块还没有漂移到如今的极寒位置。
当时的北美洲，也就是今天大家熟知的阿拉斯加和加拿大北部地区，就已经被海洋分割成许多岛屿和大陆。而构成这些陆地的波佛特海（Beaufort Sea）地区，正是我们今天发现恐龙化石的重要证据所在。
“北极恐龙”这个概念，不是凭空产生的，而是基于大量的科学发掘和研究得出的结论。
最直接的证据，就是恐龙化石的发现。在这些高纬度地区，科学家们，尤其是加拿大和美国的古生物学家，发现了大量不同种类恐龙的骨骼化石。
想象一下，在如今寒冷的北极苔原和冻土层下，竟然埋藏着曾经属于恐龙的痕迹。这本身就充满了一种穿越时空的震撼感。
那么，这些生活在北极的恐龙，到底是什么样的呢？
它们并非是“新物种”，而是我们已知恐龙的“高纬度版本”。很多在低纬度地区发现的恐龙，在这里也找到了它们的亲戚。比如，有鸭嘴龙（Hadrosaurids）的化石，这些都是食草恐龙，它们以植物为食。在北极，它们需要适应当时北极地区特有的植物群落。
一些恐龙的化石，甚至表现出了一些特别的适应性特征。 例如，在阿拉斯加的北极坡（North Slope）发现的埃德蒙顿龙（Edmontosaurus），它们数量众多，甚至形成了一个庞大的恐龙种群。这说明它们在这里生活得很滋润，而不是偶尔路过。
更令人着迷的是，一些恐龙化石的发现，指向了它们可能拥有“年周期性迁徙”的行为。 由于北极在白垩纪晚期虽然温暖，但仍然会经历一段漫长的极夜（polar night），也就是太阳在一段时间内都不会升起。对于一些恐龙来说，在没有阳光的情况下，植被会受到很大影响，食物来源也会变得稀少。科学家们推测，一些恐龙群体可能会像现代的迁徙鸟类一样，在食物最匮乏的季节，向更温暖的南部地区迁徙，然后在春天再次返回北极。这种推测是基于在不同时间层发现的恐龙骨骼，以及它们可能存在的年龄分布。
那里的环境究竟有多“温暖”？
科学家们通过对岩石成分（例如氧同位素）和发现的植物化石（例如落叶树木），可以重建当时的古气候。据推测，白垩纪北极的年平均气温可能在1015摄氏度左右，甚至更高。这对于今天的北极来说是不可想象的，但对于恐龙来说，这是一个相当舒适的生存环境。
而且，虽然存在极夜，但它们也拥有漫长的极昼（midnight sun）时期，也就是太阳全天24小时不落。这意味着在夏天，它们会有近乎无限的日照时间来生长和觅食。想想那些在极昼下茁壮成长的植物，再想想以这些植物为食的恐龙，构成了一幅多么奇特的画面。
如何发现这些北极恐龙的？
这些发现绝非易事。由于北极地区地质活动和气候条件恶劣，化石的保存和挖掘都面临巨大挑战。科学家们需要在夏季短暂的解冻期，冒着严寒和恶劣天气，在广袤的冻土带上进行勘探。有时，他们是在河流侵蚀形成的河岸边，有时则是在暴露出的岩层中找到这些珍贵的遗迹。
比如，在阿拉斯加的普鲁多湾（Prudhoe Bay）附近，就曾发现过大量的恐龙骨骼化石，包括头骨、脊椎骨、肋骨等等，这些都是证明北极曾经是恐龙家园的重要证据。
总结一下，北极不仅出现过恐龙，而且有些恐龙在那里形成了稳定的种群，并且可能具备了适应高纬度环境和迁徙的特殊能力。 这不仅颠覆了我们对恐龙生活范围的刻板印象，也为我们理解古地球气候和生物演化提供了更加丰富和多维度的视角。下次你想到恐龙时，不妨也想象一下，它们也曾在极光之下、漫长极昼的照耀下，漫步在这片曾经生机勃勃的北极土地上。
网友意见
有，南北极都有。原因是至少有部分恐龙是内温性动物，具备生活在高纬度地区的身体条件，而且恐龙时代（中生代）两极没有大冰盖，气候比现在温暖，更适宜生物长期扎根。
另外随着两极恐龙化石不断被发掘、古纬度的重建，科学家们也已经发现了迄今为止生活纬度最高（80°N-85°N）的恐龙类群，以及它们在北极繁殖、孵化、发育的证据：
1. 前言
恐龙（Dinosauria）这个名字由英国古生物学家理查·欧文在1842年正式提出，在随后的一个多世纪里，恐龙被塑造成冷血、迟钝缓慢的大蜥蜴形象，常年生活在温暖的环境中。
20世纪50年代开始，北极和南极陆续发现了（非鸟类）恐龙的化石，诸如著名的南极甲龙和冰脊龙。
随着恐龙研究不断发展，科学家们也发现至少有一部分恐龙是活跃的内温性动物（即常说的温血动物），于是带来了一个疑问——极地恐龙是常年生活在两极，还是会季节性迁徙呢？
“迁徙”假说认为，小型恐龙留在北极越冬；大型植食性恐龙（鸭嘴龙类和三角龙类）成为迁徙主力军，每年秋季它们会奔袭3200公里，南下至温暖的低纬度，来年春天再返回北极；而肉食性恐龙（如暴龙类）则会跟随着迁徙植食性动物，一起长途跋涉，周而复始，何其壮观。
由于恐龙在极地常年生活的证据非常罕见，所以气势恢宏、史诗一般的恐龙“迁徙”假说常被提及，并被搬进荧幕。
然而，2021年5月的一项研究有力支持了恐龙“常年生活在两极”的假说[1]：
科学家们在阿拉斯加发现了迄今为止地球最北端的恐龙化石遗址，那里含有丰富的幼年恐龙骨骼，能够为极地恐龙的繁殖、发育和生活带来新见解。
2. 地球最北端的恐龙
时间回到白垩纪晚期（约7200万年前），北美洲还处于被浅海分割的状态：
东部大陆被称为Appalachia，西部大陆被称为Laramidia，后者从墨西哥一直延伸至阿拉斯加，并于此形成了地球已知最北端的恐龙化石遗址——王子溪组地层（Prince Creek Formation）。
尽管白垩纪晚期两极地区没有冰盖，化石证据也显示王子溪组地层是一片由针叶林和蕨类植物组成的北极林地，
但是，此处古纬度约为80°N-85°N，位于北极圈内，一年之中约有120天见不到阳光，年平均气温仅为6.3°C ± 2.2°C，常年被黑暗和寒冷笼罩。
进入漫长的冬夜后，这里的恐龙不仅会面临植物凋零、食物短缺的窘境，还需忍受寒冷气候的侵袭。
这样说的话，恐龙们岂不是只能选择迁徙南下越冬？
然而，从王子溪组地层的化石组合来看，恐龙似乎选择了留下。
3. 北极“大产房”
王子溪组地层的沉积物形成于洪水环境，数以百计的恐龙骨骼堆积在一起。科学家们通过长达30年的野外考察，精挑细选，从中识别出七个不同类群的恐龙（此外还有一种鸟类），包括鸭嘴龙类、角龙类、暴龙类、驰龙类、伤齿龙类等等。它们体型大小不一，食性也有所差异，这揭示了极地恐龙的多样性。
除了恐龙，这里还发现了许多哺乳类动物，唯独缺少龟鳖类、有鳞类等外温性动物，这也支持了两个观点：王子溪组地层的温度不适合外温性动物生存；这七类恐龙和哺乳类一样都是内温性动物。
而最令人感到意外的是，科学家们通过使用非常精细的筛网(≥500μm），发现了数百个微小的恐龙骨骼和牙齿。
根据骨组织学分析，它们都属于处在孵化期和幼年期的恐龙——毫无疑问，在白垩纪晚期，这片位于北极圈内的沿海平原受到至少七类极地恐龙青睐，它们在此繁殖、筑巢、孵化……
这是恐龙在北极繁殖的直接证据，因为恐龙幼崽可经不起大规模迁徙的折腾，无法尚在襁褓之中，就跟随父母从别处搬家至此。
那转念一想，恐龙是否会在北极破壳，并发育一段时间后，赶在极夜来临前南下越冬呢？
4. 只能留在北极
过去的研究显示，依大小不同，恐龙蛋的孵化期大约是2.5至6个月的时间。
处于低纬度的恐龙，可能一年内温度均适宜恐龙蛋孵化，以至于全年都在繁殖；但位于北极圈内王子溪组的恐龙，受极夜影响，每一年适合恐龙蛋孵化的温度最多只持续约7个月（3月至9月），这限制它们每年可能只产下一窝可存活的幼崽。
对于体型较大的恐龙而言（如鸭嘴龙类），这窝幼崽最晚可能在9月才完成孵化，此时北极已落叶纷飞，一个月后就进入持续约4个月的极夜；对于体型较小的恐龙而言（如纤角龙类），即便幼崽能在6月完成孵化，生长发育研究结果显示，它们也无法赶在秋天来临前成长至可以支撑长途迁徙的体格。
可见，由于受到漫长的孵化期、短暂的繁殖窗口、较小的恐龙幼崽以及生长发育等因素的限制，每年新出生的恐龙没有足够时间迁徙至温暖的南方，只能被迫留在北极，与黑暗和寒冷相伴，因此这七类恐龙的确是常年生活于北极。
虽说王子溪组地层的化石证据带来了新解读，支持了恐龙在北极筑巢并常年居住的假说，但同时也产生了的一个重要且有趣的谜团：
王子溪组地层的极夜平均温度为−2.0°C ± 3.9°C，偶尔低至−10°C，期间伴随长达约120天的黑暗，而且冬季食物资源也十分有限，可谓是充满挑战、危机四伏的环境。
那么，这些恐龙到底是如何生存下来的呢？
5. 穴居？禁食期？羽毛？
受限于化石信息，除了必要的内温性，我们尚不知道王子溪组地层的恐龙还演化出哪些适应性习性来应对寒冷、黑暗和季节性食物匮乏，从而全年生活在北极圈内。
我们只能根据其余地方的化石和现代动物的生理习性来作如下猜测：
·穴居
对于小型的恐龙，穴居是一个不错的越冬策略。进入冬季后，成年恐龙利用天然洞穴或挖掘洞穴，蜷缩其中保护幼年恐龙，静候来年的第一缕阳光。
在美国蒙大拿州已经发现过白垩纪时期的恐龙洞穴证据——两米长的洞穴深处，躺着三具掘奔龙恐龙的骨骼化石，分别是一大两小[2]；
在澳大利亚维多利亚州的高纬度沉积物中，也发现了疑似的恐龙洞穴构造，因此科学家认为穴居可能就是恐龙对极地环境的一种适应性演化。
·禁食期
对于大型的植食性恐龙，穴居就没那么友好了。狠狠地“贴秋膘”以应对食物匮乏的冬季或许是一个可能性策略，在漫长的禁食期里，它们只能再偶尔凑合来几口树皮、蕨类、苔藓。
至于肉食性恐龙呢？在冰天雪地里寻觅其它动物即可……
·羽毛
别忘了，恐龙也是可以有羽毛的，尤其是兽脚类恐龙。
虽然王子溪组地层中尚未发现恐龙羽毛化石，但自从我国辽西地区不断涌现各种带羽毛恐龙以来，许多恐龙的形象已从“光秃秃的蜥蜴”转变成“毛茸茸的走地鸡”，它们依靠羽毛来飞行、伪装、吸引异性……当然少不了最基础的保暖作用。
白垩纪早期的辽西气候寒冷，年平均气温约为10℃，就连长约9米的掠食者华丽羽王龙也身体被覆羽毛[3]。
此外，2019年一项研究首次报告了极地恐龙羽毛化石——1.18亿年前，澳大利亚东南部仍处于南极圈内，冬季期间同样被寒冷和黑暗笼罩，在此生活的恐龙（包含鸟类）偶然间在湖边脱落了羽毛，并沉入湖底埋藏上亿年，如今以化石的姿态重新出现[4]。
结合这些羽毛化石，我们可以尝试对王子溪组地层的恐龙进行一番遐想——
雪花飘落之时，极夜来临之际，成年恐龙与新生幼崽一同缓缓前行，寻找合适的庇护所，不知不觉间，羽毛被浸染得越发洁白……
只可惜，遐想终归是遐想，距离揭开极地恐龙的生活史还有很长一段距离，确认至少七类恐龙常年在北极生活只是一小步，更多答案只能寄托给深埋在极圈之内、静待被发现的恐龙化石了。
（最后，多谢 @好大一盆绿萝 帮忙抓虫，哈哈）
出品：科普中国
制作：090811mario
监制：中国科学院计算机网络信息中心
参考
- ^ Druckenmiller, P.S., Erickson, G.M., Brinkman, D., Brown, C.M., and Eberle, J.J. (2021). Nesting at extreme polar latitudes by non-avian dinosaurs. Curr. Biol. 31, 3469– 3478.
- ^ Varricchio David J, Martin Anthony J and Katsura Yoshihiro 2007First trace and body fossil evidence of a burrowing, denning dinosaurProc. R. Soc. B.2741361–1368.
- ^ Xu, X., Wang, K., Zhang, K., Ma, Q., Xing, L., Sullivan, C., Hu, D., Cheng, S., and Wang, S. (2012). A gigantic feathered dinosaur from the lower cretaceous of China. Nature 484, 92–95.
- ^ Kundra´t, M., Rich, T.H., Lindgren, J., Sjo¨vall, P., Vickers-Rich, P., Chiappe, L.M., and Kear, B.P. (2019). A polar dinosaur feather assemblage from Australia. Gondwana Res. 80, 1–11.
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