恐龙的个头为啥那么大？( 二 ) _小知识

巴雷特认为，在“诱发身体体积增长”的诸多因素中， “偏向植食而非肉食”是原因之一。选择植食的好处是：在搜集食物方面不会有后顾之忧。大型蜥脚类中最大的种类每天要消耗近1吨食物，它们永远无法找到、逮到足够的活物来满足日常需要。
而且，德国波恩大学的古生物学家马丁·桑德（Martin Sander）认为，传统的植食手段也做不到这一点。蜥脚类恐龙光是抬抬巨大的腿就会消耗很多能量，因此它们不再持续地东奔西走，而是选择用来回摆动头部的方式高效地收割树叶。
要让这种觅食方法成为可能，一条长长的脖子必不可少，但如果这条脖子全由实心的椎骨组成，那就太重了。值得庆幸的是，大型蜥脚类的椎骨上布满孔洞。这些含气骨（pneumatic bone）的重量仅为实心骨的35%，可以让蜥脚类的颈部长到15米长，美国加利福尼亚州波莫纳健康科学西部大学（Western University of Health Sciences）的古生物学家马修·魏德尔（Mathew Wedel）如是说。含气骨的中空部分可能与体腔中的气囊（air sac）相连，气囊有助于将空气吹进肺里，提高这些大家伙呼吸的效率——这正是现代鸟类的特征和策略。如果没有这些气囊提供额外的容量，在每次呼气时，蜥脚类就不可能把充积在颈中的不新鲜空气排干净。它们的肺太小，无法单独完成这项任务。
看起来，含气椎骨是与大体型相适应的性状了。但魏德尔却在一种名为“潘蒂龙”（Pantydraco）的小型早期蜥脚形恐龙身上发现了它的雏形。它颈部椎体上有一些凹陷，位置正好与蜥脚类椎骨上的孔洞相对应。
那么，这些初现雏形的气囊和充气骨是怎样帮助小个子恐龙的呢？研究者猜测，它们可以提高氧气交换的效率。在早期蜥脚形恐龙生活的二叠纪晚期至早三叠世（距今2.6亿年前～2.4亿年前），大气中的氧浓度远低于今天的水平，这些恐龙的祖先恐怕正是倚仗这一点，打败了同时代的其他竞争者。
第二阶段：年增数吨
最早的蜥脚形恐龙体型小巧、行动迅速，多以两足行走。它们能以速度取胜，躲过捕食者的追击。然而，它们在进化史上迈出的下一步却是“增肥”，把身体“吹”到2～10米长。
这类“核心原蜥脚类”（core prosauropods）恐龙的已知最老化石记录，可以追溯到侏罗纪伊始，即大约2亿年前。比起祖先来，它们的脖子和躯干更长，身体更大，腿从比例上看相对较短。一系列改变让原蜥脚类的灵活性大打折扣，但它们的体型已经够大，有助于保证自身安全。
这种防御措施在后来的蜥脚类恐龙身上得到了最极端的体现。 “成年蜥脚类几乎不会受任何捕食者侵扰，因为它们的身体比最大的捕食者都要大一个数量级， ”桑德说， “光凭这副身板，就没有哪个攻击者给得出致命一击。 ”
如果蜥脚类像大多数爬行动物那样生长缓慢，那么要长到足够大得花一百多年。但这样一来，较小的幼年恐龙暴露在危险中的时间就有几十年。事实上已有证据表明，这类恐龙的生长速度要比现代爬行动物快得多。
桑德说，最关键的革新要数纤维层状骨（fibrolamellar bone），它的发育需经历两个阶段。 “搭建骨架相当快，骨骼厚度一天就能增长0.1毫米。这之后，再慢慢填充骨质” 。过去的十年中，桑德和其他研究者都在分析蜥脚类化石骨骼的结构，记录其中纤维层状骨的出现频率。据他估计，这类动物每年可以增加数吨的体重。
然而，这种特征早在巨型蜥脚类出现前很久就开始萌芽了。 2005年，桑德和他的研究生尼可·克莱（Nicole Klein）报道说，一种核心原蜥脚类恐龙身上有纤维层状骨存在的迹象。这种名为板龙（Plateosaurus）的恐龙生活于晚三叠世，只能长到约10米长。克莱和桑德研究了德国40多具板龙的骨骼，发现它们长足个头只需要12年。

恐龙的个头为啥那么大？( 二 )

猜你喜欢