根据一项新的研究，小胳膊、两条腿的 恐龙 可能通过摇摆尾巴来帮助它们奔跑，原因与人类摆动手臂相同。
弄清楚已灭绝物种如何在世界中移动并不容易，因为只剩下骨骼和足迹可供分析。大多数先前关于双足恐龙（例如 霸王龙 等用两条腿站立的恐龙）的研究都是通过关注动物的腿来推断运动的。
主要作者、哈佛大学博士后研究员彼得·毕晓普（在研究的大部分时间里，他在英国哈特菲尔德的皇家兽医学院）说，科学家们曾假设双足恐龙的大尾巴是被动结构，以帮助平衡。
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在这项新的研究中，毕晓普和他的同事们修改了一种用于医学和航空航天领域的模拟方法，以更深入地探究双足恐龙的生物力学。
首先，他们在一种活着的生物——蒂纳穆鸟身上测试了他们的模拟方法。蒂纳穆鸟是中美洲和南美洲的一种地面鸟类，其特征与古代双足恐龙相似。然后，他们确保他们的模拟结果与现实生活中的观察结果相符。
然后，研究人员在一种双足恐龙身上测试了他们的模拟方法。腔骨龙；一种快速、长肢的物种，生活在 三叠纪，三叠纪从 2.519 亿年前到 2.013 亿年前。他们向计算机模拟输入了该动物的数字模型，该模型取自其化石骨骼的 CT 扫描。
通过计算机模拟，研究人员可以将恐龙的脊椎分成多个部分，例如身体、头部、颈部、背部和尾巴。然后，研究人员能够打开和关闭身体的各个部分，以准确了解每个部分在模拟恐龙以尽可能短的时间从 A 点冲刺到 B 点时所起的作用。
毕晓普告诉《生命科学》杂志：“我们实际上并没有对这项研究抱有任何期望或假设。” “我们假设[尾巴]只会挂在那里。”
不仅仅是挂在那里
事实证明，尾巴的作用远不止是作为平衡物。当研究人员从模拟中移除尾巴或阻止其移动时，恐龙开始以不同的方式旋转其骨盆，以补偿缺失或无法移动的尾巴。
这表明尾巴在控制角动量（即旋转物体的动量）方面发挥了重要作用。如果您将恐龙的中心视为轴心，那么当恐龙的体重在跑步过程中从左向右转移时，尾巴的作用是保持恐龙的平衡。
毕晓普说，这与“我们人类在行走或跑步时摆动手臂”的原因相同。这种恐龙和许多其他双足恐龙的胳膊很小，对于控制这种动态平衡没有太大作用。“相反，我们人类没有尾巴，但我们有相当大的胳膊，我们以这种方式控制角动量，”毕晓普说。
他们还发现，当他们强迫尾巴与腿部不同步地摆动时（例如，当恐龙向前迈出右腿而不是左腿时，让尾巴向右移动），恐龙必须消耗“大量”更多的能量，毕晓普说。这表明尾巴在节能运动中也发挥了作用。
英国布里斯托大学脊椎动物古生物学教授迈克尔·本顿（未参与这项研究）说：“谁说我们需要时光机才能合理地确信这篇论文为早期恐龙腔骨龙的跑步运动提供了一个合理[且]令人信服的模型？”
本顿在电子邮件中告诉《生命科学》杂志，由于这些方法已经过活体类似物的测试和改进，“我们可以确信它们适用于化石动物”。
移动化石
虽然研究人员只关注了一种恐龙，但他们认为，由于腔骨龙的身体设计与许多其他双足恐龙非常相似，因此研究结果可能也适用于那些奔跑的物种。毕晓普说，研究结果可能也适用于行走的恐龙，但尾巴的摆动可能不那么剧烈。
英国朴茨茅斯大学古生物学高级讲师、国家地理探险家尼扎尔·易卜拉欣（也未参与这项研究）说：“这是一项有趣的研究，很高兴看到研究人员使用了复杂的模拟方法。” “这项研究和其他最近的研究表明，尾巴发挥了比以前假设的更动态的作用。”
易卜拉欣是 2020 年 4 月在《自然》杂志上发表的一项研究的主要作者，该研究发现一种巨型恐龙——埃及棘龙可能利用其尾巴在水中移动。
易卜拉欣在电子邮件中告诉《生命科学》杂志：“恐龙的尾巴种类繁多，形状和大小各异。” “看看这种[新研究的]方法应用于其他恐龙将会很有趣。”
这项新发现于 9 月 22 日发表在《科学进展》杂志上。
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