恐龍留下了關(guān)于它們最大速度的線(xiàn)索,但我們知道哪種恐龍最快嗎?

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在20世紀(jì)60年代中期之前,人們普遍認(rèn)為所有恐龍都是冷血?jiǎng)游铮袆?dòng)遲緩。但在1964年夏天,由約翰·奧斯特羅姆(John Ostrom)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)古生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了恐爪龍(Deinonychus),這是一種長(zhǎng)有鐮刀形大爪子的恐龍;重量輕的身體;還有強(qiáng)壯的腿。這塊化石表明這種動(dòng)物既迅速又敏捷。

這一發(fā)現(xiàn)表明,有些恐龍既活躍又靈活。于是開(kāi)始了“恐龍復(fù)興” —— 這一科學(xué)轉(zhuǎn)變重新定義了我們對(duì)恐龍的理解,表明許多恐龍比以前想象的要快。

那么,最快的恐龍是誰(shuí)呢?

“最快的恐龍可能是似鳥(niǎo)龍下目(Ornithomimosauria),”倫敦自然歷史博物館的古生物學(xué)家蘇珊娜·梅德門(mén)特告訴我們。這些來(lái)自白堊紀(jì)晚期的細(xì)長(zhǎng)的兩足恐龍通常被描述為像鴕鳥(niǎo)一樣,其特征表明它們是為速度而生的。

梅德門(mén)特說(shuō):“一般來(lái)說(shuō),如果你的四肢修長(zhǎng),肌肉附著在四肢的頂部附近,那么你的腿基本上就像一個(gè)鐘擺,這表明你可以相對(duì)快速地移動(dòng)。”

要確定哪種恐龍跑得最快,我們可以求助于生物力學(xué)。在20世紀(jì)70年代早期,動(dòng)物學(xué)教授羅伯特·麥克尼爾·亞歷山大通過(guò)將物理學(xué)和工程學(xué)應(yīng)用于動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的研究,開(kāi)創(chuàng)了生物力學(xué)領(lǐng)域。通過(guò)觀(guān)察現(xiàn)代動(dòng)物,亞歷山大發(fā)現(xiàn)了腿長(zhǎng)和步幅之間的聯(lián)系,可以用來(lái)估計(jì)動(dòng)物的速度。

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“動(dòng)物走得或跑得越快,”亞歷山大斷定,“一般來(lái)說(shuō),它的步伐就越長(zhǎng)。”亞歷山大被恐龍的復(fù)興所吸引,他把自己關(guān)于動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的知識(shí)帶到了恐龍的研究中。

多年來(lái),研究人員一直在足跡上測(cè)量恐龍的跨步距離和腳的大小,并將它們與現(xiàn)有化石的已知腿長(zhǎng)進(jìn)行比較,以估計(jì)恐龍的速度。然而,梅德門(mén)特表示,這種方法并不精確。

此外,我們不知道這些恐龍?jiān)诹粝逻@些足跡時(shí)是否以最高速度移動(dòng),波士頓薩??舜髮W(xué)的古生物學(xué)家和生物學(xué)副教授尤金尼亞·戈?duì)柕轮赋??!拔覀兊玫降恼嬲玫淖阚E是在較軟的沉積物上,”戈?duì)柕赂嬖V我們?!暗绻阍?jīng)試過(guò)在泥濘中奔跑,你就會(huì)知道你可能沒(méi)有全速奔跑。”

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)自然科學(xué)教授威廉·塞勒斯(William Sellers)補(bǔ)充說(shuō),因?yàn)樽阚E只能提供恐龍運(yùn)動(dòng)的部分快照,有時(shí)還會(huì)誤導(dǎo)人,“我們沒(méi)有關(guān)于最大速度的驚人準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

因此,塞勒斯求助于進(jìn)化機(jī)器人和生物力學(xué)建模,以獲得更準(zhǔn)確的圖像。通過(guò)使用計(jì)算機(jī)生成的骨骼和基于物理的建模系統(tǒng)模擬恐龍的運(yùn)動(dòng),塞勒斯預(yù)測(cè)了動(dòng)物如何在三維空間中運(yùn)動(dòng),從而對(duì)最大速度進(jìn)行了更現(xiàn)實(shí)的估計(jì)。由于肌肉和肌腱等軟組織不會(huì)變成化石,塞勒斯必須估計(jì)肌肉的大小和質(zhì)量。他聲稱(chēng)他的估計(jì)是合理的,因?yàn)椤凹棺祫?dòng)物的肌肉變化不大。”

塞勒斯用現(xiàn)代動(dòng)物 —— 包括人類(lèi)、鴕鳥(niǎo)和鴯鹋 —— 測(cè)試并驗(yàn)證了他的計(jì)算機(jī)模型。知道模擬與現(xiàn)存物種的速度相匹配,他相信該模型將為非鳥(niǎo)類(lèi)恐龍?zhí)峁┱鎸?shí)的結(jié)果。

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在塞勒斯模擬的五種恐龍 —— 異特龍(Allosaurus)、秀頜龍(Compsognathus)、雙棘龍(Dilophosaurus)、霸王龍(Tyrannosaurus rex)和迅猛龍(Velociraptor)中,秀頜龍是最快的,時(shí)速約為39.8英里(64.1公里/小時(shí)),迅猛龍排名第二,時(shí)速約為24.1英里(38.9公里/小時(shí))。這五只恐龍都是獸腳亞目恐龍 —— 一群主要靠?jī)蓷l腿走路的食肉恐龍,體型從小到大不等。

塞勒斯告訴我們說(shuō):“我認(rèn)為它們必須跑得非??欤?yàn)樗鼈兊纳眢w就是這樣構(gòu)造的,而且它們是肉食者,它們要抓的肉不會(huì)到處都是?!薄拔也逻@些小型獸腳亞目恐龍移動(dòng)速度很快,因?yàn)閷?duì)小型獸腳亞目恐龍最大的威脅可能是大型獸腳亞目恐龍,因?yàn)槟惝吘购芎贸?。?/p>

事實(shí)證明,秀頜龍是塞勒斯模擬的恐龍中速度最快的,但他只模擬了一小部分恐龍。與許多人的預(yù)期不同,他發(fā)現(xiàn)霸王龍是群中最慢的,每小時(shí)17.9英里(28.8公里)。霸王龍?zhí)罅耍懿粍?dòng);它的質(zhì)量會(huì)給骨頭帶來(lái)巨大的壓力,導(dǎo)致骨頭斷裂。然而,其他研究表明霸王龍的奔跑速度在每小時(shí)10到25英里(每小時(shí)16到40公里)之間。

像梅德門(mén)特和戈?duì)柕乱粯?,塞勒斯更普遍地認(rèn)為,最快的仍然是某種獸腳亞目恐龍,但確定最快的唯一方法是對(duì)所有獸腳亞目恐龍進(jìn)行建模。

此外,制作模型非常耗時(shí)。塞勒斯解釋說(shuō):“你需要以逼真的姿態(tài)重建它,然后你需要把所有保存下來(lái)的部分都放上去。”“真正需要花很多時(shí)間的事情是鍛煉肌肉。因此,要真正制造出一件這樣的東西需要六個(gè)月到一年的時(shí)間?!?/p>

與此同時(shí),考慮到鳥(niǎo)類(lèi)是活的恐龍,戈?duì)柕陆o出了這個(gè)問(wèn)題的真正答案。

“如果你想要一個(gè)非常直接、簡(jiǎn)單的答案,游隼是最快的恐龍,”戈?duì)柕抡f(shuō)?!八鼜目罩懈_下來(lái)。它的最快速度是200英里/小時(shí)(322公里/小時(shí)),比地球上任何能飛、能跑、能游泳的東西都要快。”

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