作为“侏罗纪”系列的收尾作品，《侏罗纪世界3》最近又在世界各地掀起了一阵“恐龙热潮”。在该系列电影中，有一位专门为恐龙治病的古兽医齐亚·罗德里格兹，她用精湛的医术挽救了主角伶盗龙“小蓝”的生命。

电影为我们构建起了一个人与古生物共存的世界，使很多古生物在受伤后能够得到良好的救治。而在原始生态中，古生物受伤生病的确是普遍现象，却未必有幸得到救治。这些病痛在化石中留下了很多线索，科学家从中解读出了大量信息，并建立了一个学科——古病理学。

古病理学不仅发现了很多古生物患病的信息，展示出古生物的体质状态，还挖掘出不少动物的行为学信息。这些信息可以帮助研究者更加准确地还原该动物群的能量流动方向，从而增加人们对远古生态的认识。

▲电影《侏罗纪世界3》剧照

古病理学是一门新兴的交叉学科，主要依据现代医学理论研究古生物病变，涉及病理学、生物学、体质人类学、考古学等领域。这些病变证据还会透露古代动物的打斗行为信息，包括被捕食者反抗捕食者、种内或种间蹬踏等行为。

由于化石埋藏的局限，绝大多数病变的证据都体现在骨骼化石上。经过大量研究和经验总结，科学家们得出以下几点结论：

第一，无法在健康的动物化石上发现古病理信息；第二，无法在疾病直接中断生命的动物化石上发现古病理信息；第三，患病后痊愈的动物化石上可以发现古病理信息。所以，只有那些在患病后延续了一段时间生命，病变对其骨骼或其他可保存的组织产生了一定的影响的古代生物死亡后，其病理信息才可能通过化石遗存下来。随着研究技术的进步，科学家们如今还能够在愈后的化石中发现古代生物的患病证据。

古病理学发展至今，科学家已经可以从化石上识别出包括骨骼破坏、体积变化、变形、增生和肿瘤等五种病变形态。目前，古病理学将迄今所发现的病例，按照动物行为分为四个大类——其他生物导致的病变、自发性病变或全身性病变、复杂病变，以及习惯性行为导致的病变或退行性病变。

遭遇不寻常袭击

巨大骨痂化石留痕

其他生物导致的病变，顾名思义，其影响来自外界生物。影响病变个体的生物包括但不限于细菌、真菌或其他脊椎动物，造成的影响包括感染、撕咬伤、撞击伤和蹬踏伤等。比如，晚侏罗世时期生活于四川的和平中华盗龙，是知名的异特龙超科成员。这种体长约7.6米的顶级捕食者，其肩胛骨位于背内侧，照理说是不易受到伤害的部位。但是，古生物学家发现，有一只中华盗龙的肩胛骨骨体有畸形隆起，骨皮加厚且呈不连续的蜂窝状——这些都是骨折后愈合的典型表现。肩胛骨骨折暗示了这只中华盗龙遭遇过不寻常的袭击。现代医学认为，这种骨折一般是由重大钝性外伤造成，中华盗龙很可能遭受了类似伤害。

▲中国盗龙肩胛骨的断面可见骨痂边缘与其下方的骨皮质分界清楚，红色箭头指出其界限。（邢立达/摄）

与中华盗龙同时代的对手中，最有可能对它造成这种伤害的，就是各种蜥脚类恐龙，如马门溪龙类。马门溪龙体长可达20余米，其最大的特点是脖子长，而且尾巴末端有冠状的尾锤。

科学家制作了和平中华盗龙和马门溪龙的三维重建模型进行对比，发现和平中华盗龙的前部躯体恰好处于马门溪龙尾锤的打击范围之内。在对马门溪龙的尾锤进行了物理有限元分析研究后，科学家发现，其尾锤左右摆动更有效。结合和平中华盗龙肩胛骨骨痂的位置，这条不幸的恐龙应该是在垂直于骨皮质方向遭到了暴力撞击，这也符合马门溪龙尾锤的打击特点。

骨痂和血痂一样，是让断开的骨骼快速拼合的骨组织。从这条中华盗龙的骨折愈合情况来看，由于其骨折发生在非承重骨，就不能像一些承重骨那样，因为有固定方向的受力而带来矫正效果（现代医学往往使用石膏或夹板来对骨折部位进行矫正）。而且，肩胛骨上附着的肌肉众多，经常被使用、牵拉，且受力方向复杂，所以原始骨痂在形成后，缺乏稳定、持续和强大的应力诱导，才会形成巨大的骨痂，表现出如此明显的隆起。

科学家还发现，爬行动物在骨骼愈合时趋向于形成大的骨痂，这使它们可快速恢复行动能力,但骨骼完全愈合时间会延长，而鸟类和哺乳类却正好相反。这与不同物种的生活方式息息相关，但它们都在最大程度上保障了生物个体生命的延续。

脊椎融合透露病变

基因致病已有亿年

自发性病变或全身性病变可能与年龄、遗传易感性和内分泌失调等因素有关，发病机制复杂。这类疾病的主要特征和识别方式是在标本中未见其他外伤，但某些全身性疾病也会引发骨骼形态或骨组织的变化，如坏血病导致骨质疏松。

许氏禄丰龙和孙氏彝州龙都是来自云南省早侏罗世的蜥脚类恐龙。古生物学家发现，有不少禄丰龙化石的第7、8节颈椎融合，而彝州龙的第4、5节尾椎融合。

▲禄丰龙两个明显融合的病变椎体（邢立达/摄）

一般来说，脊椎关节病、弥漫性特发性骨肥厚（DISH，又称强直性骨质增生症）、骨折愈合和骨感染，都有可能造成关节的骨化愈合。但是，骨折一般会出现骨变形和骨痂，感染则会引起骨密度的变化。这些特征在这两具化石标本中都没有被发现。而弥漫性特发性骨肥厚的骨化部位与脊椎关节病不同，脊椎关节病一般是三节以上的椎骨融合在一起，出现波浪状的增生，所以科学家把它们诊断为弥漫性特发性骨肥厚症。

人体医学研究认为，该类疾病的致病因素主要有年龄、遗传易感性，以及内分泌失调，是一种自发性疾病。这种疾病会限制生物个体脊椎的移动范围，从而影响个体的生活，但是该病痛感不明显，综合来看，这种疾病对生物个体的影响不是特别大。

用牙过度齿窝封闭

“不良习惯”拖累恐龙

习惯性行为导致的病变或退行性病变通常是由于重复、高强度地使用而造成对骨骼的磨损，或因衰老导致的骨骼退行性改变。

云南禄丰的三叠中国龙是云南早侏罗世比较少见的食肉动物，体长5-6米。肉食恐龙凶猛粗暴，它们在捕食过程中因用力撕咬而崩掉牙齿，可谓家常便饭。好在恐龙的牙齿是终身替换的，崩掉或磨损的牙齿都会被新牙替换。所以，在化石中，肉食恐龙的齿窝上经常会留有残缺的牙齿，或因牙齿脱落而形成的空洞。

古生物学家曾经发现有一条三叠中国龙的右上颌骨的第6齿窝完全封闭，而且其表面非常光滑，这种现象非常罕见。为了了解齿窝封闭的原因，科学家对其上颌骨进行了X光扫描。结果显示，与其他齿窝里有矿物增生的情况不同，第6齿窝几乎是实心的，被继发性骨组织填充了。

一般来说，牙齿缺失与齿窝重塑在现生的哺乳动物比较常见。比如，环尾狐猴喜欢用某颗特定的臼齿来咬坚硬的果实，从而造成这颗臼齿的齿窝封闭。因此，古生物学家推断，这条中国龙可能也有类似习惯，或者因意外咬到硬物而受伤——好在只有一个齿窝被封闭了，只失去一颗牙齿的它还是可以“大杀四方”。

继发感染与骨髓炎

受伤恐龙饱受折磨

复杂病变是指综合两种、两种以上，或同种病变多次发生的病变。较常见的情况是，古生物在受到外伤后，又继发伤口感染。

科学家曾在一具云南许氏禄丰龙化石的肋骨上发现了一个很大的穿孔，孔呈长圆形，长约5.4厘米，宽约2厘米。一般情况下，这种穿孔多是被肉食性恐龙用锋利的爪子抓伤，或者用牙齿咬伤的。从化石上看，孔的边缘比较圆滑，孔周围骨皮已经经历了重建，证明伤口已完成愈合。但科学家发现，伤口重建后的骨皮显得很不规则且有明显增厚——这个现象并不正常。

▲禄丰龙病变肋骨。（邢立达/摄）

于是，科学家又对这条禄丰龙的肋骨进行了CT扫描。结果显示，肋骨周围存在反应性骨和死骨，这意味着病变已经“深入骨髓”。通过与现生脊椎动物的骨骼疾病进行比对，科学家们认为，造成病变的原因是细菌感染并引发了骨髓炎。

伤口感染发展到这种程度需要较长的时间，这意味着这条禄丰龙在受伤后又存活了相当长一段时间，它忍受着越来越严重的痛苦。通过现生鸟类或爬行动物的患病情况，我们可以大致推断出这条禄丰龙当时可能出现的一系列症状和行为变化，如体温升高、免疫力减弱、呕吐、乏力、活动范围减小等。不知道它后来是否死于这次伤口感染，但毫无疑问，这给它的生存造成了很大影响。

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高科技探查远古疾病

从古生物遗留的骨骼化石中破解亿万年前疾病留存下的信息，就如同福尔摩斯探案，既需要细致入微的观察，也需要合理的想象和严密的推理，更离不开高技术手段的辅助。

根据不同病变的复杂程度，科学家可以选择不同的研究手段进行分析。有的病变较为简单，如骨折一类尺寸较大的骨骼破坏，用肉眼识别的方法就能进行准确分析判断。而骨骼内部的病变，则需要X光、电子计算机断层扫描（CT）或显微CT等现代医学的检测分析方法，来发现一些更微观的变化，从而诊断出这些远古动物生前所患的是何种感染或炎症。

此外，还有少数科学家会使用骨组织切片方法对病变骨骼化石进行分析。这种方法可以最直观地反映骨骼状态，包括一些已经痊愈的创伤，也能从骨组织切片中发现诸如骨折之类的伤病证据。但该方法会对化石造成一定程度的破坏，不属于常规的研究方法。

随着大数据时代的到来，古人类病理学与很多大数据交叉，诞生了一些新的研究项目。例如“全球健康史项目”研究了一万年来人类的病理模式与自然环境、人类行为和社会发展等方面的关联。在古脊椎动物领域，也有不少延续时间较长的动物类群，如何利用大数据的手段研究某一类群中的病理模式和自然环境、行为习惯变化，甚至动物的社会性联系将是古病理学深入研究的方向。

未来，随着携带古病理学信息的化石增多、现代医学的发展，以及研究手段的丰富，古生物学家将不断推进古病理学的研究进程，为人们提供更多、更准确的病变信息和生物行为学信息，还原真实的古生态。

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