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霸气不再,暴龙其实跑不动

2024-11-29 226

你一定对这个经典的电影桥段印象深刻:凶狠的暴龙(Tyrannosaurus rex,T-rex)张著血盆大口追着受伤坐在车子里逃命、由杰夫·高布伦(Jeff Goldblum)饰演的伊恩·马尔科姆博士。这是由好莱坞知名导演史蒂芬·史匹柏(Stephen Spielberg)执导的卖座电影《侏罗纪公园》(Jurassic Park)中的名场面。由于暴龙给人残暴、凶猛又攻击力十足、善于追杀猎物的鲜明印象,使它在许多恐龙迷的心中有不可磨灭的地位,但你有没有想过一个问题:暴龙真的跑得那么快吗?

英国曼彻斯特大学(the University of Manchester)的最新研究发现,根据暴龙的身形与体重,它不可能以很快的速度移动,因为它的腿骨根本无法负担由重量与速度造成的巨大压力,因此只要它一跑,腿骨就会应声断裂!这项研究近期发表于《PeerJ》期刊,广泛探讨暴龙的移动速度与生物力学的关系,并运用名为 N8 的最先进高效能电脑运算技术,建立了一个新的模拟模型进行相关研究。

由地球与环境科学学院(the School of Earth and Environmental Sciences)的威廉‧赛勒斯(William Sellers)教授带领的研究团队,结合了名为多体动力分析(multibody dynamic analysis,MBDA)与骨骼压力分析(skeletal stress analysis,SSA)这两种独立的生物力学技术,进而建立出一种全新且精确度更高的模拟模型。赛勒斯教授表示,研究结果显示在暴龙身上,奔跑造成的压力对它的骨骼来说是不可承担之重,简单地说,只要暴龙跑起来,它的双腿就会骨折!这个结果与前人研究建立的生物力学模型得到的结果大相径庭,当时推测暴龙的最高速度可达每小时 45 英里(相当于时速 72.4 公里)。

他进一步解释,数十年来,暴龙与其他类似的大型恐龙的奔跑能力,已在古生物学家间受到许多讨论,然而,使用不同研究方法的各种研究推测出来的暴龙此类恐龙的极限速度,却存在很大的落差,而他们认为现在该发展出一种可得到更精确结果的崭新技术之时了。他们呈现了一种全新的方法,其中融合两种独立的生物力学技术,借此模拟出暴龙的骨骼根本无法承受快速跑动带来的庞大负担,此一令人出乎意料的结果。

暴龙的模拟结果可为其他两足巨龙的范本

这项研究结果同时也显示,暴龙其实无法以高速移动来捕食猎物,与我们之前的想像截然不同!此结果颠覆了以往认知的,如暴龙的大型两足类恐龙的高速追捕猎物行为,而这也展现了 Multiphysic 程式在重塑已灭绝动物的运动模式上的强大威力。虽然这项研究把重点放在暴龙上,但此发现其实也意味着,其他的大型两足类恐龙,例如:南方巨兽龙(Giganotosaurus)、马普龙(Mapusaurus),与高棘龙(Acrocanthosaurus)等,快速奔跑对它们而言,也是一项不可能的任务。

赛勒斯博士补充说,暴龙是地球上曾经出现的最大型两足动物之一,这也代表着我们能以它的模拟结果为范本,来了解其他相似恐龙的生物力学。因此,这些发现很可能诠释其他长脚巨龙的移动方式,不过,这仍需经过针对其他双脚巨龙的试验来确认。

其实,这并不是 MBDA 与 SSA 第一次运用在评估恐龙的步行与奔跑能力,然而,这却是第一次将这两项技术结合,钜细靡遗地呈现它们在这方面的能力。赛勒斯博士进一步解释,先前对兽脚类双足恐龙的跑步能力所做的模拟,并未直接考量到骨骼的负重限制,而这项新的研究则对此改善,确实评估了这些活动对暴龙腿骨产生的作用力,并借此进一步估算骨骼承受的冲击力。

“暴龙只能走而不能跑”这项研究结果,同时也呼应了“暴龙的行动其实并不敏捷”这个早年提出的论点。这意味着这些结果将改变我们看待暴龙与其他双脚巨龙,其体长与身形如何随着它们长大而产生变化的方式。早期的研究指出,随着暴龙逐渐成长,它们的躯干所占全身的体长与重量比例皆会慢慢增加;相对地,四肢则在全身的比例上,变得较短小与轻盈。这些体型上的变化,其实就代表暴龙的移动能力,会随着不同生长阶段而改变,相对于幼年个体,成年暴龙的动作显得笨重许多。

最后,赛勒斯博士表示,这些新的发现颠覆了过去对恐龙移动能力的看法,我们应要更广泛地运用这项新的模拟模型,不仅用来调查其他恐龙的移动能力,同时也要把这项新技术用来了解某种恐龙在不同生长阶段,运动模式的改变。

  • Tyrannosaurus rex couldn’t run, says new research

(首图来源:pixabay)

2019-03-14 01:31:00

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