科学家重建恐龙肢骨上的肌肉 对恐龙站立姿态有了新认识

角龙站立时前肢肘关节略微外翻

a-d:剑龙和角龙的站姿;e-h:甲龙站姿;i-l:鸭嘴龙站姿;d,h和l是相应的足迹排列。

目前我们对四足行走的恐龙如剑龙和三角龙已经有了许多了解,但它们如何用四只脚完成整个站立过程,始终是一个谜。近日,美国自然历史博物馆的科学家S. Maidment和P.Barrett们为我们揭示,四足恐龙是如何站起来的。研究者们重建了恐龙肢骨上附着的肌肉,对恐龙的站立姿态有了新的认识。

研究小组考察了角龙、剑龙和鸭嘴龙三类鸟臀目恐龙前肢、后肢、骨和脊椎肌肉与软组织的的连接情况,所观察的标本共有200多例。他们发现,角龙和剑龙的前肢肘关节弯曲且略向外侧翻转(就像俯卧撑做到一半时那样),距离比较远。鸭嘴龙四足站立时,肘关节则完全伸直,且两前肢距离很近。

一直以来,科学家们重建恐龙形象时,只能依靠化石材料作为参考。然而,参与本研究的科学家们指出,当复原恐龙的站姿时,只采用化石材料未必准确,软组织的分布情况才是关键。他们对恐龙软组织的初步复原,对其它灭绝动物的行为、生理研究也大有助益。

由于软组织如肌肉等很少能作为化石保存下来,科学家们便使用恐龙的近亲如鸟类和鳄鱼等的数据作为参考。

“若某块肌肉同时存在于鸟类和鳄鱼的身体上,我们就可以断定,恐龙的相应部位也有这块肌肉,”Maidment说。“使用解剖学方法充分研究了鸟类和鳄鱼四肢的所有肌肉,我们就对恐龙四肢肌肉有了大致了解。”

角龙、剑龙和鸭嘴龙拥有同一祖先,它是一种双足行走的爬行动物,后来,这三类恐龙分别独立演化成了四足行走的动物。虽说是独立演化互相没有交流,但由于它们本身就有很近的亲缘关系,所以骨骼解剖结构依然非常相似。

可是它们的肌肉的分布状况却完全不同。研究小组发现,实际上鸟臀类恐龙的运动方式多种多样,大大超出我们的猜测。“看到不同类群的四足恐龙肌肉组成与走向千差万别,但肢骨、肩带和腰带的结构又如此相似,我们十分吃惊。”Barrett说。“我们发觉,骨骼并不能完整保存古生物的原貌,想要复原恐龙的站姿,首先得复原它们的软组织结构。”

目前研究小组已成功复原了鸭嘴龙的站姿和步态。鸭嘴龙以四足站立时,前肢紧紧靠拢,行走时前肢沿同一中线交替迈动。这种运动方式已经被足迹化石证实了。

现在,我们对恐龙的站立姿态已经有了新的认识,下一步科学家们将深入探索恐龙的运动方式。据Maidment介绍,目前他们已经在电脑上建立了3D模型,以反映恐龙在运动时,四肢肌肉是怎样互相协作的。


(化石网/faywater 编译)





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