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生物力学模型揭示暴龙不善奔跑
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年03月04日 来源:
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[生物通讯]低垂着头、迈着沉重的步伐的暴龙(Tyrannosaurus rex)在电影“侏罗纪公园”中给人的印象似乎它们奔跑的速度像是超速行驶的吉普车。现在,一个新的生物力学模型显示,6000公斤重的暴龙,其腿部肌肉的力量不足以使之奔跑速度超过40公里每小时。虽然这项发现并没有否定暴龙优异的猎食能力--至少在它们出现的时代是这样,但古生物学家认为,这项研究为灭绝物种的生物力学分析树立了新的标准。
来自斯坦福大学的博士后研究人员John Hutchinson和现工作于纽约州BorgWarner Automotive公司的Mariano Garcia设计了一个简单的暴龙腿骨模型,目的是为了弄清楚要平衡运动力以及保证暴龙站稳需要多少肌肉。为检验这一模型,研究人员研究了恐龙现存亲缘关系最近的动物:爬行动物和鸟类。Hutchinson解剖了一只小鸡和一只美洲鳄,然后称量了它们的肌肉重量。这个模型准确预测出,小鸡腿部的肌肉量足够负荷其快速奔跑,而美洲鳄腿部的肌肉量却不能负荷其用两腿奔跑。
接下来,Hutchinson研究了暴龙的腿骨在该模型中检测的结果。研究显示,暴龙要想奔跑,至少需要全身总重量的86%作为腿部的伸肌。作者将研究结果发表在2月28日期的《自然》杂志上。Hutchinson和Garcia 估计,暴龙最快的奔跑速度为40公里每小时。“我们甚至可以将这个极限进一步推广为一个普遍的假设。”Hutchinson 说。虽然不能快速奔跑,暴龙仍然能够有效猎食,Hutchinson和其它古生物学家都这样认为。其它的恐龙类如鸭嘴恐龙和三角恐龙等也都是受同一因素限制,无法快速奔跑。
为什么暴龙的奔跑速度问题关系重大?加拿大卡尔加里大学的Don Henderson 指出,这是因为,一旦这个上限建立起来,古生物学家就能够为诸如暴龙一天可以出游多大的领地等生态学问题划一个上限。Hutchinson说,这项计算最小肌肉量的技术也可用于回答其它问题,如蜥脚类动物和翼龙等动物是否能够用两足行走。“这是恐龙运动最复杂的研究之一。”佛罗里达州立大学的Greg Erickson说道。
生物通摘译自SCIENCE NOW