研究人员在摩洛哥发现的恐龙脚印。脚印保存完好,爪印清晰可见。
人类对曾经统治地球的恐龙一直非常好奇,受益于各种各样的化石,我们才能够依稀重见它们的风姿。近日,一个国际研究小组使用最先进的方法,对摩洛哥阿特拉斯山脚下发现的大量恐龙脚印进行了分析,并将其与其他蜥脚类动物的足迹进行了比较。结果发现,长颈恐龙(蜥脚类动物)的前脚可以向前方和侧方移动,其方向取决于动物的速度和重心。相关研究结果发表于《古脊椎动物学报》中。
长颈恐龙是中生代(恐龙时代)“最成功”的食草动物之一。其特征是柱状腿支撑的桶状身体和很长的脖子以及相对较小的头部。长颈恐龙存在于2.1亿至6600万年前,其体型远超其他多数恐龙,但它们在地球上的存活时间很长——这就是它们的“成功”之处。蜥脚类动物可能是地球历史上最大的陆地动物。部分蜥脚类动物的体长超过30米,体重达到70吨。德国波恩大学地球科学与气象研究所的古生物学家Jens Lallensack说:“然而,我们对这些庞然大物的运动方式并不清楚。长颈恐龙的四肢关节部分是软骨性的,因此没有形成化石,古生物学家们只能对其活动方式作有限分析。”
在摩洛哥发现的脚印化石群的帮助下,这个谜题的缺失部分开始被逐渐重建了。脚印化石分布在阿特拉斯山脚下一个约320平方米的区域内,总计包含数百个独立脚印,但有部分有所重叠。Oliver Wings博士说:“从这些杂乱的脚印中找出单独足迹的工作堪比侦探工作,研究人员只有通过分析电脑上的高分辨率3D模型才有可能做到。”研究人员对分析结果非常意外:左右两边的脚印几乎呈一条直线。并且前脚的印痕不是像蜥脚类动物的典型足迹那样向前,而是指向侧面,有些甚至是斜向后方。更重要的发现是:长颈动物似乎可以根据自身需要在两个方向之间切换。马格德堡动物博物馆的Michael Buchwitz博士说:“人类可以通过尺骨和桡骨向下转动手掌。然而,这种复杂的运动仅限于哺乳动物和变色龙。因此,蜥脚类动物一定找到了另一种使前脚向前移动的方法。”
如何解释从脚印中发现的前脚旋转情况?答案的关键可能在于其强大的软骨层。强大的软骨层使长颈动物的关节、尤其是肩部的灵活性很好。日本冈山科学大学的Shinobu Ishigaki解释说:“在蜥脚类动物的两足祖先中,双手朝外、手掌相对是初始状态。因此,问题应该是为什么大多数蜥脚类动物的前脚会向前转——这在解剖学上很难实现。”
对世界各地蜥脚类动物足迹的统计分析提供了重要的线索:显然,当前腿不是用来主动运动而是用来负重时,这些动物的前脚往往是向外定向的。因此,当动物缓慢移动、身体重心远离时,前脚通常会向外进一步旋转。只有当双手也用于向前推进时,前脚朝向前方才是有利的。进一步的分析表明,前脚外旋仅限于较小的个体,而在较大的动物中,前脚主要是向前的。Lallensack说:“大型动物显然不能再侧着前脚外旋了。这种移动性的丧失可能是它们体型过于庞大导致的直接后果。”
编译:灯丝审稿:三水
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