

恐龙的形状和大小各不相同,但我们知道它们可以长得非常大。对于蜥脚类恐龙,这是一个从早侏罗世一直统治到白垩纪-古近纪灭绝事件的恐龙种群,它们的体型主要体现在长脖子上。但根据新的发现,在中国发现的马门溪龙(Mamenchisaurus sinocanadorum)可能是其中脖子最长的。
在今天发表于《系统古生物学杂志》(The Journal of Systematic Paleontology)的一项研究中,一个国际科学家团队确定,这种蜥脚类恐龙的这一具体标本脖子长达49英尺——这相当于长颈鹿脖子的六倍。
“支撑这么长的脖子需要大量的肌肉,然后还有如何将空气输送到肺部再呼出来的问题,” 伦敦自然历史博物馆教授保罗·巴雷特(Paul Barrett)在一份新闻稿中说。“这可以支持这样的理论:这些长脖子是一种性选择特征,只有那些能够支撑起这些巨大脖子并通过展示来吸引配偶的、最强壮、最健康的恐龙才能繁殖。”
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这让古生物学家们颇费思量——只有一个马门溪龙(Mamenchisaurus sinocanadorum)标本可供分析,它于1987年在中国西北部的石树沟组(Shishugou Formation)一处地点被发现。该骨架仅包含脖子的前部、一根肋骨、一些头骨骨骼和下颌骨。
那么,如何仅凭几块骨头来测量整个脖子的长度呢?嗯,你必须找到一个类似的物种进行比较。2012年,在中国发现了巨型蜥脚类恐龙新疆巨龙(Xinjiangtitan),其脖子完好无损,长达43英尺。巴雷特解释说,通过“一点基本的数学计算”,研究团队得以查看其近亲的椎骨比例,并按比例放大不完整的骨架。他们发现了一个可能打破纪录的标本。
但该团队不仅弄清楚了恐龙脖子的长度——他们还深入研究了这样一个身体部位如何存在于生物力学上的可能性。通过计算机断层扫描,作者们发现这种巨型蜥脚类恐龙的空心椎骨大约有69%至77%是空气,这与现代的鹳鸟相似。作者们确定,为了保护如此轻巧的脖子免受损伤,这种恐龙在其两侧有13英尺长的杆状颈肋以提供稳定性。
“对[马门溪龙]脖子的生物力学研究表明,它的脖子相对于水平方向仅以相对较浅的角度(20°至30°)抬起。然而,即使在这个相对较浅的角度,脖子的极端长度仍然意味着动物的头部可以达到离地面约[25至33英尺]的高度,”合著者、伦敦大学学院(University College London)古生物学教授保罗·厄普彻奇(Paul Upchurch)在一份新闻稿中说。
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长脖子的原因——以及其精确的运作机制——仍然是一个谜,但一些古生物学家认为,它们可能是进化而来,这样这些巨大的生物就可以在一个地方静止不动,但仍然能够够到许多树叶茂密的树木进食。它们还可以通过增加表面积来帮助蜥脚类恐龙散热。
“这可能也与性展示有关,或者被用于雄性争夺配偶和领地的脖子顶撞比赛,类似于长颈鹿今天的行为,”巴雷特说。“但我们无法确定。就它们为何进化出如此长的脖子而言,目前还只是纯粹的猜测。”