霸王龙这样的大型食肉恐龙 为什么有着非常可笑的小手臂

摘要:

霸王龙是最具代表性和最具知名度的恐龙之一,它们生活在6500万年前白垩纪晚期,过去曾遍布整个北美。它们体型巨大,身高超过6米,体重可以超过8吨,它们有着巨大的头颅——已知最大的霸王龙头骨化石达到1.54米长,以及粗重的尾巴来平衡头部。

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霸王龙是双足行走的恐龙,为了支撑自己庞大的身躯,它们的后肢也相当粗壮,但是前肢却和后肢形成了鲜明对比,它们的前肢相当短小,与霸王龙的身材格格不入,甚至有一点点可笑,就像是发育不全一样。

那么,有趣的问题是,为什么霸王龙会长成这样,它们的前肢到底有什么用呢?

由于霸王龙的知名度极高,所以很多人认为大部分恐龙的前肢都是这样细小的,其实并不是的,只有霸王龙,以及它的许多兽脚亚目近亲才是这种特征。

之所以这些恐龙如此奇怪,或者说它们细小的前肢到底有什么用,这至今是个谜,但是科学家围绕这一特征提出过许多假设。

我们首先明确一点,兽脚亚目细小的手臂对捕猎来说确实应该没多大帮助,因为这些手臂对于身体而言实在是太短了,根本够不着猎物。

但是,最近有一些研究指出,霸王龙的前肢虽小,但它的力量应该并不小,这又给这些手臂的作用披上了一层迷雾,因为如果它真的没什么用的话,它根本不需要如此的强壮。

其实,进化生物学家推测生物的一种生理特征具体有什么用,通常会围绕两方面来做解释,要么是生存所需,要么是性选择的特征,或者纯属为了吸引异性。

关于兽脚亚目恐龙的前肢,主流的解释也都是关于这两方面的。

在生存方面,一些古生物学家认为,这种短小的前肢是为了不让“队友”咬断而进化的。

这个算是关于恐龙细小前肢的最新解释,相关论文于2021年发表《波兰古生物学报》杂志上。

很多人可能不知道,像霸王龙这种庞然大物,有足够的证据表明,它们是成群结队一起进食的动物,并不是那种独自狩猎并凶狠护食的食肉者。

也正因为如此,霸王龙被打上了“食腐”的标签,让它到底是不是顶级掠食者存在巨大争议。

考虑到这些恐龙巨大的咬合力,如果它们的前肢足够长的话,集体进食时很可能会被“猪队友”咬断,所以就变得如此之短。

换句话说,恐龙前肢对它们的生存有一些障碍。不过更为重要的是,这么细小的前肢对这些恐龙的生存并没有什么负面影响。

霸王龙标本“苏” Evolutionnumber9

前肢细小的恐龙基本都是肉食性的兽脚亚目恐龙——其实几乎所有食肉恐龙都是来自这个类群,你会发现这个类群除了前肢细小之外,它们头颅往往也不成比例的巨大。

这个是因为这个类群都是高度特化的恐龙,它们捕猎高度依赖的是自己的咬合力和强大脖子,是用嘴巴咬住猎物,然后用脖子的力量甩打猎物,以此捕猎,而不是用前肢去控制住猎物。

霸王龙被认为是陆地上有史以来咬合力最强的动物,它们的咬合力可以达到6吨。

至于科学家是如何知道这点,这个涉及一个被称为“生理横截面积”(肌纤维垂直切割后的面积)的数据。

科学家通过观察恐龙还活着时肌肉附着和拉动的骨骼上的细微痕迹,可以估算出每块肌肉的大小,从而估算出“生理横截面积”,以此推断出这些肌肉能够提供多大拉力或者咬合力。

为了提供足够大的咬合力,这些食肉恐龙需要长出足够多的肌肉,而为了给这些肌肉提供支撑,它们的头部变得如此巨大。

食肉牛龙将小手臂发挥到极致 Fred Wierum

当这些食肉恐龙足够依赖头部捕猎时,它们的前肢似乎确实没多少用处,所以给它可以短小一点,甚至像食肉牛龙那样几乎退化,也并没啥影响。

当然,我们不用怀疑这种生存方式是否合理,优化咬合力对掠食者来说,肯定不会比前肢变得灵活来得糟糕,甚至可能更有竞争力,自然界靠一张嘴巴的掠食者很多。

那么,既然没啥用,为什么没有直接退化,甚至对于一些这类恐龙来说,前肢还如此强壮呢?

对于生物来说,其实并不是啥没用,啥就会消失,许多动物都存在一些不影响生存却没啥用处的生理特征。

不过,许多人认为这类恐龙的前肢还有其它方面的一些用途,并不是毫无用处,其中最常见的解释是就是与交配行为有关系。

1905年,亨利·费尔菲尔德·奥斯本 (Henry Fairfield Osborn)命名了霸王龙,他同样对霸王龙的前肢感到不可思议,因此这种特征最早的解释就是由他提供的。

亨利认为霸王龙粗短的前肢可能被用作某种交配工具,并让它们在交配季节更具优势,随着化石样本的积累,这个解释至今还是这类恐龙短小前肢最被认可的假设之一。

其它还有许多解释,包括帮助恐龙在摔倒时起身,挖巢和梳理毛发,甚至是用于武器。

其实,从化石记录推断前肢的具体作用是很难的,或许我们永远不可能知道这些恐龙用前肢来做什么,但是它确实非常容易激起我们的好奇心。


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