亚洲象、骆驼和蜥脚类恐龙有什么共同点？它们的脚跟下方都有软组织垫，支撑着它们庞大的体型和重量。一项发表在《科学进展》杂志上的最新研究发现，蜥脚类恐龙可能进化到高达 76 英尺——几乎和白宫一样高——因为它们的脚部有衬垫，这有助于它们庞大的身体移动而不压碎脚骨。
巨型恐龙的进化以及它们如何支撑其庞大的身躯，一直是古生物学家争论了一个多世纪的话题——直到现在，这个问题都没有一个确切的答案。该研究的首席作者、昆士兰大学的研究员 Andréas Jannel 说：“令人兴奋的是，我们的研究终于解决了这个有 120 年历史的假说，首次提供了生物力学证据，证明了巨型蜥脚类恐龙如何在陆地上支撑它们的体重。”
这些巨型的植食性恐龙，以其长长的脖子和尾巴而闻名，早在 2.01 亿年前的侏罗纪就漫步在地球上。但直到 1.45 亿年前，它们才开始进化到更大的体型——是现代非洲象身高的 10 倍。Jannel 说，当古生物学家在一个世纪前发现第一批蜥脚类恐龙足迹时，脚印似乎显示这些动物是踩着脚跟走路的。这使得一些古生物学家推测，巨型恐龙走路时会有一种脚跟垫——尽管没有确凿的证据支持这一理论。百年来的技术无法研究化石中的软组织，而软组织本身就很少能被保存在岩石中。
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Jannel 和他的合著者创造了一种新的方法来研究恐龙的脚部解剖结构，包括骨骼和软组织。研究人员利用来自晚三叠世到晚侏罗世的化石数据，创建了五种不同蜥脚类恐龙的 3D 虚拟模型，它们的体重在 1,984 到 74,957 磅之间。他们还基于一头现存非洲象的脚创建了一个模型。通过虚拟重建脚部姿势，他们能够追踪蜥脚类恐龙在有无软组织脚垫的情况下在陆地上行走的方式。
蜥脚类恐龙脚跟下方的软组织垫对于它们行走而不造成组织损伤或骨折是必不可少的。与亚洲象类似，垫状衬垫将载荷从骨骼上移开。
该研究的作者、莫纳什大学解剖学和发育生物学的高级讲师 Olga Panagiotopoulou 说，脚部有肉垫的想法来源于对亚洲象、犀牛和其他现存巨型动物体内脂肪垫的研究。这些动物进化出了底部的衬垫，作为减震器来重新分配脚部的压力。Panagiotopoulou 说，一项 2011 年的研究发现，祖先亚洲象随着体型的增大进化出了大的脚部脂肪垫，这在一定程度上启发了她们的假设，即蜥脚类恐龙也有类似的结构来减轻骨骼的压力并避免骨折。
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科学家们发现，蜥脚类恐龙家族中体型较小的成员也拥有它们特有的缓冲脚垫。研究人员利用被称为“普尔塔龙”（*Plateosaurus*）的蜥脚类恐龙祖先的化石足迹，对其脚部进行了重建，显示脚趾微微抬离地面，没有脚跟垫。结果表明，仅靠脚部骨骼根本无法支撑它们的体重，除非有某种形式的额外衬垫。Jannel 说：“我们的研究表明，蜥脚类恐龙祖先的初步脚跟垫的存在，为进化出更实质性的结构奠定了基础。”
美国自然历史博物馆古生物学系卡尔弗莱什博士后研究员 Kimberley Chapelle（未参与该研究）说，在此论文之前，没有任何其他研究测试过蜥脚类恐龙脚部是否有脂肪垫的理论。“这为蜥脚类恐龙是如何长得如此之大的问题提供了又一块拼图。”尽管 Chapelle 说她唯一的保留意见是，虽然研究方法是在现代亚洲象上进行的测试，“但如果能看到模型对其他拥有脂肪垫的现存动物（如骆驼和犀牛）以及没有脂肪垫的动物（如长颈鹿）做出的预测，那将非常有益。”
Panagiotopoulou 表示，有了蜥脚类恐龙脂肪脚垫的证据，她正计划通过研究亚洲象、犀牛和马的脚部力学来调查它们是如何精确地分散行走压力的。
Jannel 则在努力将 3D 计算模型扩展到整个蜥脚类恐龙的肢体——包括软组织，如肌肉，这些也很少在化石中保存下来。“这项研究和方法在古生物学领域相对较新，”他解释道。“所以请继续关注，因为这不仅在蜥脚类恐龙方面，而且在其他恐龙和史前动物方面，都为未来的研究提供了巨大的潜力！”
