霸王龙是竞走者

肢体分析表明恐龙以短而快的步伐移动。

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作者:自然杂志的马特·卡普兰

1993年电影《侏罗纪公园》中霸王龙追逐吉普车的形象激发了一代人对这种已灭绝掠食者的想象,但数十年的研究表明,恐龙无法快速移动。

一项新的分析表明,尽管大型恐龙不太可能奔跑,但这些动物可以通过竞走达到相当快的速度。


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柏林自然历史博物馆的古生物学家海因里希·马利森上周在内华达州拉斯维加斯举行的脊椎动物古生物学会年会上提出了他的理论。

马利森对先前研究中用于推断恐龙移动缓慢的关键公式提出异议。这个公式——最早由动物学家R·麦克尼尔·亚历山大在1976年使用——是基于对现代哺乳动物和陆生鸟类的观察。它假设动物行走或奔跑的速度越快,步幅就越长。

古生物学家将该公式应用于化石恐龙足迹,以计算留下印记的动物的速度。

但马利森并不相信基于对现有动物的观察得出的公式一定适用于恐龙。“大多数恐龙的后肢与现存的哺乳动物和鸟类有很大不同,”他说。

因此,马利森对恐龙肢体的大小、形状和肌肉质量进行了详细评估,然后使用工程软件构建了步行动力学模型,并将重力、质量分布和惯性考虑在内。对于大多数恐龙物种,他发现步幅长度受到骨骼构造的极大限制。但他也看到,与哺乳动物相比,恐龙的臀部肌肉相对较大,这将改变它们的步态,因此亚历山大公式将不适用。

公式的错误

虽然对于哺乳动物来说,快速移动最有效的方式是奔跑,但恐龙可能反而利用其强壮的臀部来迈出短而快的步伐。“这些巨大的动物可能能够像竞走运动员一样快速行走,”马利森说。

“许多古生物学家只是将他们的数据插入公式,并期望得到一个已灭绝动物速度的合理大概数字,”伦敦大学皇家兽医学院的进化生物力学研究员约翰·哈钦森说。“他们认为这个公式是万无一失的,而这表明它显然不是。”

马利森的理论也解决了哈钦森在2002年提出的一个问题。哈钦森在不依赖亚历山大公式的情况下论证说,霸王龙的奔跑速度不会比人类快多少,因为它没有足够的肌肉质量,尤其是在脚踝部位。然而,如果恐龙是竞走者,这就不成问题了。“竞走运动员的臀部很大,而与脚踝相关的肌肉很少,这正是我们在恐龙身上看到的,”马利森说。

哈钦森更加谨慎。“这个想法很有趣,但首先我们必须仔细研究肌肉生理学,并计算出恐龙肌肉是否能够足够快速地收缩以创造出如此频繁的步幅,”他说。

至于恐龙究竟能跑多快,马利森的理论提出的问题多于答案。如果亚历山大公式不适用,那么在不知道步幅频率的情况下,目前不可能从动物的足迹中确定其速度。但有一件事似乎是肯定的:即使霸王龙可以通过恐龙竞走来跟上吉普车,它看起来也肯定太荒谬了,无法被拍成好莱坞电影。

本文经《自然》杂志许可转载。 该文章于2011年11月7日首次发表

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