科学家解开恐龙长颈之谜

    草食性蜥脚类恐龙生活在侏罗纪和白垩纪,体型巨大,长有很长的颈和尾,是陆地上曾经出现过的最大动物,比现在任何一种大型食草哺乳动物都大。

    德国科学家最新研究揭示出蜥脚类恐龙庞大身躯的进化之谜。相关研究报告由英国剑桥大学哲学学会主办的《生物学评论》季刊发表。

    狼吞虎咽

    自然界有一条规律:体型越大的动物,进食花费时间越多。大象每天花18个小时进食,几乎没有时间睡觉。雷龙等蜥脚类恐龙体型比大象大得多,把一天延长到30小时它们才能摄入足够食物、满足自身能量需求。

    美国红色轨道新闻网站12日援引研究带头人、德国波恩大学马丁·桑德尔教授的话报道:“我们希望解开蜥脚类恐龙体型庞大之谜,并解释现在的食草动物个头不如它们大的原因。”

    研究显示,蜥脚类恐龙进食时“狼吞虎咽”、从不咀嚼。咀嚼在动物消化进程中作用巨大,可以磨碎食物并增加食物表面积,有利于消化酶发挥作用。桑德尔说:“咀嚼是鸭嘴兽等原兽亚纲目动物的特点,陆地上的食草哺乳动物进食时也都离不开咀嚼。”

    不过咀嚼比较费时,会影响进食量,大个子恐龙不得不放弃“细嚼慢咽”以保证每天有足够的进食量。

    头小颈长

    咀嚼食物需要有臼齿和相关肌肉,必须有一个巨大的脑袋才能“装”下这些牙齿和肌肉。大象拥有硕大的脑袋,而进食狼吞虎咽的蜥脚类恐龙却长着与体型不相称的“小巧”头骨。正是这个“小”脑袋使恐龙进化出长度惊人的脖子成为可能。

    长脖子能进一步提高进食效率。蜥脚类恐龙通常体重达80吨,灵活的长脖子可以帮助这些庞然大物站在原地环顾四周寻找食物,省去了拖着笨重身躯在大草原上“奔波”之苦。

    脖子的长短与体型紧密相关,个头较小的恐龙,脖子相对也较短。

    科学家还发现,蜥脚类恐龙的体腔和脊椎骨中有很多气囊,瓣膜系统也非常出色,吸气和呼气时都能进行气体交换,由此,它们的脖子可以显著变轻。

    进化优势

    除了小头长颈外,蜥脚类恐龙还有其他进化优势。

    木贼属植物是草食恐龙的主食,这种植物营养价值非常高,但含有对牙齿有害的硅酸盐,现在很少有动物以它们为食。蜥脚类恐龙只吞不嚼,无形中避开了这个问题。美国科学家近期发现,蜥脚类恐龙换牙频繁,有些种类一个月就换一次。

    没有咀嚼的帮助,蜥脚类恐龙的消化进程要持续好几天,但它们的胃很大,可以保证全天有足够能量。

    恐龙的新陈代谢系统在2.3亿年前形成,那时地球表面氧气浓度还不到今天的三分之一。恐龙这一新陈代谢系统非常强大,肺部高度发达,气体交换系统效率很高,有助于它们从空气中又快又多地吸入氧气。

    “2亿年前,各种基本特征结合,构造出一个空前优良的组合,”桑德尔说,“这是进化历史中的新现象,也是这种神奇的庞然大物存在的基石。”


新华网(俞韫烨)





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