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霸王龍無法進(jìn)行沖刺:但移動速度仍然比你快

2017/8/10 7:36:31 來源:新浪科技 作者:任天 責(zé)編:小侃

北京時間8月10日消息,據(jù)國外媒體報道,《侏羅紀(jì)公園》系列電影給人們留下了這樣一種印象,以為霸王龍(學(xué)名:Tyrannosaurus rex,又稱暴龍)能夠全力沖刺地追逐獵物。一項新的模擬研究顯示,霸王龍其實并不擅長短跑,甚至都很難進(jìn)行快步走。對這種重達(dá)9噸的恐龍來說,其最高速度約為每小時19千米,已經(jīng)比普通人類快多了。

在發(fā)表于《PeerJ》的論文中,研究者指出,霸王龍的體型和重量使其無法跑動起來,并將運動速度限制在每秒5.4米(或每小時19.3千米)以下。如果運動速度高于這一速度,那霸王龍的腿骨就會無法承受巨大的體重而彎曲,甚至折斷。這意味著,霸王龍無法在高速——相對而言——狀態(tài)下追擊獵物。相比之下,人類的沖刺速度約在每小時13到24千米之間,杰出運動員能達(dá)到每小時32千米以上。因此,想要跑贏霸王龍,許多動物(包括科幻小說里的人類)仍然需要拼了命地跑。

古生物學(xué)家已經(jīng)就霸王龍的跑動能力爭論了數(shù)十年。一方面,一些研究指出霸王龍能以驚人的每秒20米(時速72.4千米)的速度跑動;另一方面,時間更近的一些研究則表明,霸王龍的速度并沒有那么快,而是在大約每秒5到11米(時速18到29千米)之間。英國曼徹斯特大學(xué)地球和環(huán)境科學(xué)學(xué)院的威廉·塞勒斯(William Sellers)領(lǐng)導(dǎo)的此次研究,則為低速說提供了證據(jù),并且通過計算機模擬表明,霸王龍沒辦法跑起來。恰恰相反的是,研究指出霸王龍的行走方式有點類似鳥類。

威廉·塞勒斯在研究中采用了兩種成熟技術(shù)對霸王龍的生物力學(xué)特征進(jìn)行分析,分別是多體動力分析(multibody dynamic analysis,MBDA)和骨骼壓力分析(skeletal stress analysis,SSA)。這是兩種方法首次應(yīng)用在古生物學(xué)上,使恐龍生理學(xué)的特征變得更加準(zhǔn)確。此前的研究沒有考慮到“骨骼載荷”——骨骼在折斷之前能承受的壓力極限——的影響,因而并不成功。在新研究中,計算機模擬考慮到了霸王龍肢骨受到的所有壓力,然后對受到?jīng)_擊時的骨骼載荷進(jìn)行了估算。模擬結(jié)果表明,霸王龍無論采用什么跑動步態(tài),都無疑會造成“無法承受的高骨骼載荷”。換句話說,任何形式的跑動都會使霸王龍的腿骨折斷。

“在它的生存環(huán)境中,可被捕捉的食草恐龍……速度上要比一只成年霸王龍慢多了,這就像在慢車道上的殺戮。我認(rèn)為這項研究意義重大,因為它的建模直接以骨骼本身的物理特征作為基礎(chǔ),很快就限定了這些巨大骨骼能夠承受的力量類型,”美國威斯康星州迦太基學(xué)院的古生物學(xué)家托馬斯·卡爾(Thomas Carr)說,“在這項研究中,跑動對霸王龍來說變得不可能,因為載荷會直接折斷骨骼;這一推論與之前的工作是一致的,而且鼓勵著不同的研究聚焦到相同的答案上?!?/p>

雖然研究結(jié)果表明霸王龍無法高速追逐獵物,并且生活方式比此前預(yù)計的不那么“運動”,但霸王龍依然是令人恐懼的掠食者?!俺赡臧酝觚埐荒芘芷鋵嵅]有關(guān)系:它只要比獵物移動得更快就行了,”托馬斯·卡爾解釋道,“在它的生存環(huán)境中,可以捕捉到的食草恐龍包括埃德蒙頓龍(屬于鴨嘴龍科)、三角龍和甲龍等,速度都比成年霸王龍慢多了——這就像是在慢車道上進(jìn)行的殺戮?!笨柌⑽磪⑴c此項研究。

美國堪薩斯大學(xué)的古生物學(xué)家大衛(wèi)·A·伯納姆(David A。Burnham)則表示,這項研究并不全面?!拔蚁胍吹綄Π5旅深D龍和三角龍做類似的分析,”他說,“如果數(shù)據(jù)與這些動物作為獵物的地位吻合,那我們就有了一個合理的解釋。換句話說,霸王龍的速度應(yīng)該超過它們的速度,至少要超過幼年、緩慢和生病個體的速度,因為它們是霸王龍主要的獵物。”

伯納姆稱,研究作者依據(jù)的基礎(chǔ)假設(shè)是霸王龍的跑動姿勢,而在不知道“肌骨系統(tǒng)如何協(xié)調(diào)運作”的情況下,最可能的推測是它們采用類似快步走的步態(tài)。

這項研究還對其他兩足行走的大型掠食性恐龍——如南方巨獸龍、馬普龍和高棘龍等——的研究有所啟發(fā)。塞勒斯表示,這些大型恐龍可能會受到類似的生理限制,但這還需要更深入的研究才能得到更準(zhǔn)確的推論。

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關(guān)鍵詞:霸王龍,侏羅紀(jì)公園,骨骼

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