有史以来最大的飞行动物是一种脖子像长颈鹿一样的爬行动物

翼龙科也是有史以来最大的飞行脊椎动物。
翼龙(阿拉尼卡·撒哈拉)的艺术家渲染图。

长着像长颈鹿一样的脖子和近 40 英尺的翼展的飞行蜥蜴,曾经在恐龙漫步的地面上空统治天空。这些令人印象深刻但又奇特的野兽,翼龙科翼龙,生活在晚三叠世直到白垩纪末期,是已知有史以来飞行的最大脊椎动物。 

科学家们长期以来一直想知道这些古代蜥蜴如何支撑它们的头部——它们的骨骼,像大多数鸟类一样,非常轻巧且脆弱。特别是如果它们嘴里叼着猎物,那么头骨的重量将很难用如此长而细的脖子支撑住。但本周发表在《iScience》杂志上的最新研究表明,这些动物具有独特的骨骼结构:它们的椎骨有细长的支柱,从中央神经管延伸到椎骨壁,类似于自行车的辐条。其效果是一种螺旋状的支撑结构。

“这与之前在任何动物的椎骨中都未曾见过的东西不同,”古生物学家兼合著者大卫·马提尔在一份声明中说。“这种结构……解决了许多关于这些生物如何在拥有比现代长颈鹿更长的脖子(超过 1.5 米)的情况下支撑巨大头部,同时仍能进行动力飞行方面的生物力学担忧。”

马提尔和他的团队通过检查来自摩洛哥 Kem Kem 地点的翼龙科翼龙化石,做出了这一发现——这是一个化石丰富的地区,也是少数几个可以找到相对完整的翼龙科化石的地方之一。他们对翼龙的椎骨进行了 CT 扫描,结果发现的内部结构令他们惊叹。 

在生物力学工程师的帮助下,他们评估了这些辐条状结构在缓解飞行爬行动物颈部压力方面的作用。他们的分析发现,仅 50 根这样的支柱(由于化石记录有限,很难确定每只生物的确切数量)就将其承重能力提高了 90%,这解释了为什么这些古代蜥蜴能够成为如此强大的飞行者和凶猛的捕食者,而不会折断自己的脖子。 

脖子的力量对于这些翼龙来说也可能很重要,因为它们可能会进行“颈部撞击”,这是一种雄性之间由竞争驱动的仪式,现代长颈鹿也会进行这种仪式。 

了解这些椎骨的结构将有助于科学家们更准确地了解翼龙科翼龙——从它们的运动方式,到它们可能捕获的猎物,以及它们真正能长多大。 

无论如何,马提尔说,这种前所未见的颈椎结构是一个了不起的发现,它表明“进化如何将这些生物塑造成令人敬畏、令人惊叹的高效飞行者。”

 

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Hannah Seo

特约撰稿人,科学

Hannah Seo 是 Popular Science 的科学撰稿人。她于 2020 年以实习生身份加入,此后一直为 Popular Science 的网站和季度杂志定期投稿。Hannah 的报道涵盖了从 COVID-19 到罕见的考古发现等各种主题,她总是乐于讨论奇特的海洋生物或神经心理学的奥秘。


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