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霸王龙:笑毛笑!虽然我手短,但是我嘴大啊!

果壳  · 公众号  · 科学  · 2017-03-16 23:28

正文

编译:芒果妖怪

编辑:Calo

提到霸王龙,你们可能很快会想到它张开血盆大口,露出一口尖牙嘶吼的样子……

不过,尽管霸王龙所在的兽脚亚目(Theropoda)包含了地球有史以来最大的肉食者们,这一类双足恐龙中却还是有吃素的“异类”。为什么这么说呢?因为,英国布里斯托大学的一项研究发现,这些恐龙的进食习惯及偏好,和它们的嘴巴能张多大密切相关。论文发表在《皇家学会开放科学》上。

霸王龙的嘴能张到多大?图片来源:LEGO Jurassic World/ youtube.com

布里斯托大学地球科学院的斯蒂芬·劳滕施莱格(Stephan Lautenschlager)博士说:“兽脚类恐龙——比如霸王龙和异特龙——常常被描述成张着血盆大口的样子,这大概是为了强调它们的食肉天性。不过,在我们的研究之前,还没有任何研究真正去关注它们的颌部肌肉组织、进食习性和最大张嘴角度之间的关系。”


利用数字模型和计算机分析,劳滕施莱格和同事研究了3种进食习惯不同的兽脚类恐龙在张嘴时的肌肉拉紧情况。为了全面了解肌肉拉紧情况和张嘴程度的关系,他们构建了细致的计算机模型来模拟颌部的开合,并测量了虚拟肌肉的长度变化。

这些恐龙用力张开嘴时,相关的肌肉变化是这样的:



霸王龙
Tyrannosaurus rex



霸王龙张嘴时的各条肌肉的拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

霸王龙是体型巨大的肉食性兽脚类恐龙,拥有厚实的头骨和长达15厘米的牙齿。在很大的角度范围内,霸王龙的肌肉都能持续产生力量,这对咬开皮肉以及咬碎骨头而言是必要的能力。



脆弱异特龙
Allosaurus fragilis

脆弱异特龙体型稍小,但确实更加凶残的肉食性兽脚类恐龙。



脆弱异特龙张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol



安德鲁死神龙
Erlikosaurus andrewsi

虽然与前两种恐龙同属于兽脚亚目,不过安德鲁死神龙却是草食性的一种恐龙。它们的嘴,只能开这么大:


安德鲁死神龙张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

研究发现,肉食性的霸王龙和异特龙颌部张开程度较大,可张开接近90°。相比之下,草食性的安德鲁死神龙,颌部能张开的角度比较有限,只有45°左右。

脆弱异特龙(左)、霸王龙(中)和安德鲁死神龙(右)三种恐龙的最适张嘴角度(上排)和最大张嘴角度(下排)。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol



鳄鱼和鸟


随后,研究者还将这些恐龙与它们现存的“亲戚”——鳄鱼和鸟——进行了比较,因为这些动物的肌肉拉紧情况和最大张嘴角度是已知的。

美国短吻鳄(Alligator mississippiensis)张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

普通鵟(Buteo buteo)张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

“所有肌肉伸展超过特定长度后就会撕裂,控制颌部开合的肌肉也不例外。动物能张开嘴的程度严重受此限制,进食方式与食谱也因而受到影响。”劳滕施莱格说,“我们从现存动物了解到,肉食性动物颌部能张开的角度往往比草食性动物要大。现在我们知道兽脚类恐龙也是一样的,这挺有趣的。”


PS. 对,我们霸王龙的嘴之所以能张那么大都是因为食性,而不是因为手短。真的。




图片来源:LEGO Jurassic World/ youtube.com



一个AI

必须放出这张图了!



……所以,还不关注果壳吗?

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