撰文 | Skin
霸王龙是史上体型最大的陆地食肉动物之一,人们发现的体型最大的霸王龙体长12米左右,据估计,重量约为8.4-9.22吨。
霸王龙,人类,鸵鸟和北极熊的体型对比。|参考资料1
在许多电视电影里,霸王龙走路时,地面也会随之震动,发出巨大的声响,让人不寒而栗。但最近的一项科学研究却打破了这种固有印象,研究者发现,霸王龙很有可能是踮起脚尖走路的,就像芭蕾舞演员一样轻盈又优雅。
在电影中,霸王龙每走一步,地面就会跟着震动。|tenor
科学家之所以开始关注恐龙的步伐,是因为恐龙和鸟类之间有着一些沾亲带故的关系,它们有点相似,但在体型上却千差万别。而这引出了一个问题:巨大的霸王龙跑动的时候,如果真像电影里展现的那样发出巨大的声响,缓慢而笨重,那么猎物早就跑光了。所以,霸王龙也有着自己的生存压力:必须要跑得足够快,有制服猎物的技巧。
为了研究这个问题,有一组科研团队希望通过分析霸王龙留下的脚印,了解霸王龙跑步时脚步着地的方式。
霸王龙纠结是前脚着地,还是后脚先着地呢?研究者将4只霸王龙的骨骼标本代入了前脚、脚掌中部和脚跟着地的3个不同方程式。在模拟中,研究者还考虑了霸王龙的腿部长度、臀高、步幅等。
如上图所示,霸王龙跑步时,应该是A、B、C哪个点先着地呢?|参考资料1
结果发现,如果霸王龙的脚跟先落地,那么它走路时的确会发出巨大笨重的声音,但是步频更低,也就意味着行动较为缓慢。而如果前脚掌先落地,奔跑速度会提高20%,步频则会增加6%-8%。
我们人类在跑步的时候,身体有着高低起伏,双腿就像弹簧一样发力往前蹬,跨出一大步。但霸王龙并不一样,不妨想象一下,霸王龙快步跑步时,可能会像鸵鸟一样,靠前脚掌快速轻盈地移动。像鸵鸟这样的大型鸟类在奔跑的时候,不会重重地踩上地面,而是脚趾蹬地,每次一小步。但快速换脚,不断调整身体重心的位置,就像芭蕾舞演员一样,更加轻巧稳定地往前移动。
因此,霸王龙在跑步的脚步上,其实很像它的鸟类亲戚。
这一猜想也和霸王龙留下的脚印痕迹相吻合。霸王龙的脚趾足迹最深的部分分布在前端,脚掌处的痕迹反而没那么重。而这种跑步方式让霸王龙能灵活移动,不过,因为霸王龙的幼年和成年体型差别较大,它们在成长过程中也会切换跑步技巧。幼年的霸王龙每秒能移动11米左右,就算是庞大的成年霸王龙,每秒也能移动6.3米。
研究中估算了4只霸王龙(骨骼标本)的跑步速度,不同重量的霸王龙在跑步速度上有所差异。|参考资料1
而另一篇最近发表的论文则又让我们对霸王龙的另一面另眼相看。
霸王龙的后脚健壮有力,不过前爪却看起来很迷你,又小又短。网络上也流传着许多和霸王龙前爪有关的笑话。不过,强大的霸王龙为什么有着看起来有点滑稽的前爪?
霸王龙进入人类社会将会面对一些难题(不是)
伦敦大学学院和剑桥大学的研究者推断,这种特征是经过漫长的演化得来的。除了霸王龙所在的暴龙科,角鼻龙科、巨齿龙科、阿贝力龙科和鲨齿龙科都有这种进化痕迹。研究这认为,这是因为,比起手臂,霸王龙有着更有力的攻击武器,所以就缩短了自己的前爪。
研究猜测,霸王龙有力的攻击武器则是它的头部。对于霸王龙来说,能用头部灵活攻击猎物,用尖牙拉拽和撕碎猎物,手臂就显得有些多余了。
霸王龙标本的头骨模型。可以看出它们强大的下颚和锋利的牙齿。|wiki
不过,上述的几种恐龙虽然都有前肢退化的趋势,但还是有些区别。比如鲨齿龙科的有些恐龙的前肢还是很强壮的,这可能意味着它们的手臂仍然是很重要的生存工具。而这项研究的意义在于,它发现霸王龙短小的前肢对于恐龙来说,可能是一种较为普遍的进化趋势。
不过可能由于霸王龙真的是恐龙界的大明星,所以它的形象、跑步姿态都更受人关注。而科学家们也在研究中不断刷新着我们对霸王龙的认知,毕竟谁能想象霸王龙是生存所迫的芭蕾舞演员呢?
霸王龙:又在议论我?以为自己敏感了,其实确实不舒服
参考资料
[1]https://royalsocietypublishing.org/rsos/article/13/2/252139/480521/Evidence-of-bird-like-foot-function-in
[2]https://royalsocietypublishing.org/rspb/article/293/2071/20260528/481779/Drivers-and-mechanisms-of-convergent-forelimb
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