芝加哥大學(xué) | 研究人員認為,大型捕食者很可能不是水下獵手
指南者留學(xué) 2023-01-17 17:24:48 閱讀量:1300
<p>埃及棘龍(Spinosaurus aegyptiacus)是地球上已知最大的掠食性恐龍,自2014年對其迄今為止最完整的化石的詳細描述發(fā)表以來,它的狩獵習(xí)慣一直受到激烈的科學(xué)辯論。</p> <p>&nbsp;</p> <p>當(dāng)時,?棘龍?被描述為一種&ldquo;半水生&rdquo;捕食者,徘徊在白堊紀(jì)時期的河流海岸線上,用它巨大的鱷魚般的下顎和咬合的牙齒,涉水進入泥濘的河岸伏擊魚類。</p> <p>&nbsp;</p> <p>最近的發(fā)現(xiàn)將 棘龍 推向了離海岸更遠的地方,一些研究人員認為它非常適合在淺灘以外的地方追捕獵物,并在水下深處狩獵。 這些論點是基于新的化石,這些化石表明 棘龍 有一個多肉的,槳狀的尾巴,用于游泳,密集的骨頭幫助它潛入水下。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span>然而,芝加哥大學(xué)的古生物學(xué)家和其他地方的同事在一篇新論文中駁斥了這種&ldquo;水生假說&rdquo;,認為它牽強附會。 他們根據(jù)化石對其骨骼和身體質(zhì)量進行了最新的虛擬重建,分析了它在水下推進其龐大身軀的能力,發(fā)現(xiàn) 棘龍 確實是海岸線的禍害,有許多適應(yīng)水邊緣生活的能力,但作為一個完全水生的、敏捷的水下捕食者,它會失敗。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://news.uchicago.edu/sites/default/files/styles/full_width/public/images/2022-12/Spinosaurus%20Feeding.png?itok=QCOtrl-a" alt="一只棘龍站在岸邊,下顎里有一條長喙的大魚。棘龍的背部有一個大鰭。" width="552" height="717" />&nbsp;</p> <p>&ldquo;我認為這種動物會經(jīng)常涉水嗎?&rdquo; 絕對是,但我不認為它是一個好的游泳者,也沒有能力完全的水下行為。&rdquo; 保羅塞利諾說,芝加哥大學(xué)的有機生物學(xué)和解剖學(xué)教授,新研究的主要作者,共同領(lǐng)導(dǎo) 最初的 棘龍 在2014年的發(fā)現(xiàn)。 &ldquo;在你最瘋狂的夢想中,這種動物根本不會在水上游泳,更不用說在水下了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這篇題為&ldquo;棘龍?不是水生恐龍&rdquo;的新論文以預(yù)印本的形式發(fā)表在?bioRxiv?上,并于11月30日發(fā)表在?eLife雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">從一開始就難以捉摸</span></strong></p> <p><br /><span>埃及棘龍 自從1915年德國古生物學(xué)家恩斯特&middot;馮&middot;斯特羅默在埃及發(fā)現(xiàn)它的骨架以來,就一直是一種難以捉摸的生物。 憑借其細長的下顎和從脊柱上伸出的大帆,斯特羅默最初認為 棘龍 是一種雙足食魚掠食者。 他把這些化石放在慕尼黑古生物博物館展出,但它們在第二次世界大戰(zhàn)盟軍的轟炸中被毀。 只剩下斯特羅默的筆記和畫。 巨大的棘龍似乎迷失在時間里。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>幾十年后,摩洛哥東南部的礦工們在砂巖中發(fā)現(xiàn)了另一具 棘龍 骨架。 這些化石構(gòu)成了2014年研究的基礎(chǔ), 發(fā)表在 Science上,塞里諾和他的團隊分析了新化石、部分頭骨和其他從世界各地博物館收集的標(biāo)本,以及斯特羅默的原始記錄和期刊文章。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的發(fā)現(xiàn)為該團隊贏得了全世界的贊譽。 他們將 棘龍 描述為一種近50英尺長的怪物,有巨大的、互相交錯的傾斜牙齒,用來抓魚,長脖子和軀干,短后腿和肌肉發(fā)達的大腿,巨大的背刺覆蓋在皮膚上,形成了它標(biāo)志性的帆。 頭骨后部有小鼻孔,當(dāng)部分淹沒在水中時可以呼吸,鼻子上有鱷魚般的神經(jīng)血管開口,這可能是用來感知水中運動的感受器。 然而,研究人員仍然認為這種動物是&ldquo;半水生的&rdquo;,一種最適合在陸地上冒險進入淺水覓食的動物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我認為這種動物會經(jīng)常涉水嗎?&rdquo; 當(dāng)然,但我不認為它是一個好的游泳者,也不具備完全的水下行為。 &rdquo;</p> <p><br /><span>&mdash;&mdash;paul Sereno,有機生物學(xué)和解剖學(xué)教授,這項新研究的主要作者</span></p> <p><br /><span>有機體生物學(xué)和解剖學(xué)教授、這項新研究的主要作者paul Sereno說</span></p> <p><br /><span> 從最初的發(fā)現(xiàn)開始,英國樸茨茅斯大學(xué)的研究人員收集了重新發(fā)現(xiàn)的骨骼的幾乎完整的尾巴,它隱藏在原始骨骼采石場一側(cè)的沉積物中。 它的尾巴上有又高又細的刺,上面覆蓋著皮膚,就像它背上的帆。 在2020年 Nature 的論文中,英國團隊提出 棘龍 會用這條多肉的尾巴像鰻魚一樣推動自己在水柱中前進,作為一種完全的水生捕食者。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>今年,同一團隊在 Nature 上發(fā)表了另一篇論文 ,將棘龍骨骼的密度與各種現(xiàn)存和滅絕的動物進行了比較。 他們得出的結(jié)論是,這種恐龍像企鵝一樣有非常密集的骨壁,這表明它實際上大部分時間都在水中度過,用較重的骨頭作為壓艙物,定期在水下活動。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">一個可怕的捕食者,但笨拙的游泳者</span></strong></p> <p><br /><span>與此同時,塞利諾和同事們從幾個新的角度探討了這個問題,他們從2014年論文中的一個錯誤開始(塞利諾說:&ldquo;我喜歡承認錯誤,尤其是當(dāng)我可以自己糾正錯誤的時候)。&rdquo; 當(dāng)他們計算動物的重心時,軟件沒有正確地扣除質(zhì)量來解釋肺的體積,使它向前傾斜,使團隊相信它是用四肢行走的。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>在新的研究中,Sereno和他的團隊根據(jù)其骨骼的CT掃描構(gòu)建了一個 棘龍 的新模型,并根據(jù)現(xiàn)代爬行動物的肌肉組織和體重來充實它。 這一次,他們確??紤]到它的肺的體積,它的重心位于臀部,允許像所有其他大型恐龍捕食者一樣通常的兩條腿(兩足)站立。 塞利諾說,如此大型的動物用兩條腿走路,骨骼密集是有道理的。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span>他說:&ldquo;結(jié)實的四肢不是用來在游泳時壓艙物,而是用來支撐這只野獸的巨大重量。&rdquo;</span></p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://news.uchicago.edu/sites/default/files/styles/full_width/public/images/2022-12/skull-posterframe.jpg?itok=ky8avU5L" width="808" height="455" />&nbsp;</p> <p>研究小組還研究了更完整的尾部結(jié)構(gòu)的生物力學(xué),并分析了它對游泳的用處。 該團隊的尾巴力學(xué)專家,來自賓夕法尼亞州西切斯特大學(xué)的弗蘭克&middot;費什,計算了現(xiàn)代短吻鱷和其他爬行動物的推進力,這些爬行動物有肌肉發(fā)達的尾巴和骨刺,就像新發(fā)現(xiàn)的 棘龍 尾巴。 他們使用經(jīng)常用于計算鰻魚在水中游泳的公式,推斷出 棘龍 通過彎曲尾巴和用腳劃水所能產(chǎn)生的游泳能力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們發(fā)現(xiàn),它可能比短吻鱷低一個數(shù)量級,因為短吻鱷在游泳時把四肢收起來是無效的。?棘龍,擁有如此巨大的身體質(zhì)量,巨大的帆,后腿懸掛在身后,可以抵抗水下的力量,而且過于僵硬,無法通過水中的波動來為自己提供動力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>塞利諾說:&ldquo;我們的計算是基于尾巴和腳的精確效果圖,以及如果它像鱷魚一樣建造,它們應(yīng)該如何放大。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">棘龍浮力太大,無法下潛</span></strong></p> <p><br /><span>研究小組還計算出 棘龍 的浮力太大,無</span><span>法定期完全淹沒自己,需要15到25倍于其尾巴的估計力量。 尾巴的骨骼和肌肉結(jié)構(gòu)不夠靈活,無法順利地在水中移動,不像鯨魚身上的肉質(zhì)尾吸或輕而有彈性的魚鰭。 它背上沉重的骨帆也會使它成為一個笨拙的游泳者,掙扎著糾正自己,不像短吻鱷和鱷魚可以很容易地旋轉(zhuǎn)和滾動追捕獵物。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>最后,塞里諾的團隊轉(zhuǎn)向地理化石記錄,認為棘龍不可能是一種高度專門化的完全水生掠食者。 在尼日爾的兩個內(nèi)陸盆地發(fā)現(xiàn)了更多的化石,遠離任何史前海洋海岸線。 它們和其他大型食草動物一起被埋在河岸沉積物中,這表明它們生活在海洋和淡水棲息地。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在這篇新論文中,作者得出結(jié)論,這一證據(jù)強有力地證實 埃及棘龍 是&ldquo;一種半水生雙足伏擊捕食者,經(jīng)常出現(xiàn)在沿海和內(nèi)陸水道的邊緣。 &rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>改編自生物科學(xué)部發(fā)表的一篇文章。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p><span>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</span></p> </blockquote>
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