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近年来,科学界对霸王龙的形象构建进行了颠覆性的重塑。先是有研究指出,这种史前巨兽的獠牙巨口实际上曾被肉质的唇瓣所覆盖,随后又有学者通过复原,为其披上了一层蓬松的羽毛外衣,彻底改变了我们对这头猛兽外观的认知。
如今,就连这种恐龙震天动地的脚步声也正面临着学术界的重新审视。通过对化石足迹与暴龙小腿解剖结构的深入分析,科学家们正致力于重建这种恐龙的步态。周三发表于《皇家学会开放科学》期刊的一项研究发现,这位曾处于食物链顶端的霸主,其行走方式竟然像现代鸟类一般,是踮着脚尖行进的。
“这项研究表明,即便是最具标志性的霸王龙,在行走生物力学上也展现出了显著的鸟类特征,”未参与该项研究的爱丁堡大学知名古生物学家史蒂夫·布鲁萨特指出,“想象一下,它就像是一只八吨重的巨型鸡在庭院里咯咯地走动。”
该项目由美国缅因州大西洋学院生物力学专业的本科生阿德里安·博伊主导。他致力于探究这些体重可能超过10000公斤的暴龙,究竟如何在自然环境中移动并高效地追捕猎物。
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博伊指出,以往关于重建暴龙运动模式的研究,往往将其足部结构进行了过度简化。“过去,人们倾向于把恐龙的脚视为一个刚性的块体,”他解释道,“并理所当然地认为它们会像人类一样,以后脚跟先着地的方式重重地踩踏地面。”
然而,这种假设的运动方式与暴龙现存的近亲大相径庭。作为恐龙家族现存的分支,陆生鸟类在行走时总是脚掌前端先接触地面。鸟类的行进并非缓慢笨重的跋涉,而是采用短促且快速的步幅进行冲刺——这不禁让人联想到《乐一通》动画中“躁行者”(即类似“闪电侠”角色的走鹃)那般疾速的步伐。这种运动机制既能有效减少脚部与地面的接触时间,又能实现从行走到奔跑的无缝衔接。大型鸟类正是通过这种短步幅策略,达到了远超人类等其他两足奔跑动物的速度——例如奔跑中的鸵鸟,其时速可达43英里(约70公里)。
为了探究暴龙等巨型兽脚类恐龙是否具备现代鸟类般的运动模式,博伊及其团队对暴龙化石足迹的尺寸数据进行了详尽分析,其中包括在新墨西哥州发现的一处长达近三英尺(约1米)的足迹化石。同时,他们还深入研究了数具骨架的小腿解剖结构,样本覆盖了从体型瘦长的幼年暴龙到著名的成年巨兽“苏”。为了确保模型的精准度,研究团队还充分考量了该动物强健尾部对平衡的影响,并通过分析现代鸟类的运动模式来对模型进行校准。
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这些详实的数据帮助科学家们估算出了恐龙的移动速度、步频以及足部着地模式——即精确测量足部的哪一部分会率先触地。
研究结果表明,暴龙极有可能像现代鸟类那样以脚趾先着地,并通过短促而快速的步幅来达到其最高速度。博伊解释道:“它并非像电影《侏罗纪公园》里描绘的那样迈出越来越大的沉重步伐,而是通过快速摆动双腿来实现高速移动,其奔跑时的姿态,宛如一只正在追逐猎物的巨型鸟类。”
虽然该团队测算出的速度数值与先前的研究结果基本一致,但其构建的生物力学模型证实,不同体型的暴龙在移动速度上存在显著差异:幼年个体的时速可超过37英尺(约11.3米);而像“苏”这样的成年巨兽,其最高时速仅为20英尺(约6米),这一速度大致相当于现今科莫多巨蜥的奔跑速度。这种在步速上的明显差异表明,暴龙在成长的不同阶段,会根据自身能力捕猎不同体型的猎物,从而占据不同的生态位。
威斯康星州迦太基学院的古生物学家托马斯·卡尔指出,这些发现为理解暴龙的生活习性提供了极其有趣的视角——这是仅凭静态的化石骨骼无法直接推断出的信息。这一新发现同时也再次强调了暴龙类与现生鸟类之间密切的亲缘关系。“这种‘脚尖先行’的步态可以加入到那个漫长的鸟类特征清单中——这些特征的起源远早于飞行能力的出现,其演化意义与羽毛和叉骨具有同等的重要性。”他补充道。
博伊及其团队认为,这种行走机制的历史可能更为久远。即便在暴龙尚未出现的时代,更古老的兽脚类恐龙很可能早已采用了这种脚尖行走的运动方式。
“观察这些恐龙的运动方式,”博伊解释道,“正是我们回溯鸟类如何开始在地面奔跑这一宏大进化历程中不可或缺的组成部分。”
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来源:T. Rex Ran on Its Tiptoes ‘Like an 8-Ton Chicken’
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