论文部分内容阅读
1900年,美国怀俄明州首次发现霸王龙化石。成年霸王龙身长11到15米,身高6米,比两层楼还要略高一些。这样的“巨无霸”上肢(前肢)却只有1米长,远远看着就像一个人的上身贴着两根干瘪的油条,与它庞大的身体极不协调。这样的小手不但不能捧起食物送到嘴边进食,后背痒了也够不到,而且只有两根手指,无法进行抓握,那它们究竟能用来干点儿什么呢?
针对这一双小手的用途,科学家们说法不一,陷入了深深的困惑,纠结了一个多世纪。最早的观点认为,体重十几吨的霸王龙,睡醒起床时需要两个小前肢支撑身体,让自己站起来。但这个解释显然有点牵强,试想,靠这两根“小油条”来做俯卧撑,也真是难为霸王龙了。
还有生物学家认为,从化石的肌肉附着点角度分析,霸王龙的小手应该是有些力量、有点作用的。比如,小手虽然只有两根指头,但少而精,可以多发挥50%的力量,配合10厘米长的尖爪,足以对猎物造成杀伤性。
对此,美国马里兰大学古生物学家霍尔茨不以为然。他说,从经常骨折这点可以看出,霸王龙的小手其实很脆弱,不但没什么用,而且还是它的一个重要弱点,一不留神胳膊可能就断了。
科学家们提出了无数假说,最奇葩的要数“恐龙手语”说,即霸王龙的小手是用来打手语的,以便于霸王龙之间沟通交流。如果真是这样,那霸王龙眼神不错,这样的“小动作”都能看得清楚。
这些假说后来都被一一否定了。那么,霸王龙的小手到底有什么用?难道长在身上真的是多此一举吗?事实证明,并非如此。科学家给出的解释是:“用来平衡身体。”
经研究发现,霸王龙的祖先手臂并不小,而且还有一点点修长。这和很多靠双腿支撑身体行走的兽脚类恐龙一样,从比例上看,上肢都不是特别小,如侏罗纪系列影片中经常出现的迅猛龙。那么,为什么霸王龙进化得这么奇葩呢?这就要从它捕食的两种主要猎物说起。
第一个是三角龙。成年三角龙身长7.9到9米,身高3米,体重6到12吨,头部有坚硬的头盾和锋利的角。第二个是甲龙。成年甲龙身长7到10米,身高1米,体重3到4吨,背部长有坚硬的厚甲,尾部还有一个“流星锤”,可以用来攻击天敌的腿部。
三角龙身体高大,皮糙肉厚,头部还有武器,简直就是一辆小型装甲车;甲龙更是身披“铠甲”,一般的掠食动物根本无法咬穿它的硬甲。
面对如此强大的对手,霸王龙想要吃到嘴可真不容易啊,它必须拥有一张巨嘴,才能发挥出巨大的咬合力。因此,霸王龙除了身体进化得越来越大之外,嘴和头部占身体的比例也进化得越来越大。
科学家据此得出结论:为了平衡不断增大的头部重量,霸王龙的上肢必须越来越小。
这和跷跷板的原理是一样的。霸王龙的双腿相当于跷跷板的支点,尾部相当于跷跷板的一侧,上半身相当于另一侧。当它头嘴部进化得越来越大时,一侧的重量也会随之增加,这样就会失去平衡,所以为了减轻这一侧的重量,相对不那么重要的前肢就只得渐渐进化得越来越小。
也许有朋友会问:“霸王龙为什么不进化出一条更大的尾巴来平衡身体呢?为什么一定要牺牲自己的上肢?”这是因为霸王龙的进化有两个目标:一个是长出更大的嘴和身体,以便猎杀;另一个目标是必须确保自己奔跑时的速度能追上猎物。然而,速度和体重是一对矛盾的存在,受重力影响,动物体型越大,体重越大,骨骼和心脏承受的压力就越大,奔跑速度也就越慢。
霸王龙要吃饭,首先要有一定的奔跑速度,如果它进化出一条更大的尾巴,势必会增加身体的重量,影响捕猎时的奔跑速度。相对于奔跑速度和大嘴,一双好看的上肢实在不那么重要。
为了生存,霸王龙不得不牺牲“色相”。事物总是有舍有得,想要進化出一种跑得又快、力量又大、长得还帅的动物几乎是不可能的。如今,人们再也不觉得这双小手是奇葩,反而觉得很可爱。文艺创作者们也因此得到很多灵感,把霸王龙搬上银幕,笨笨的样子让人忍俊不禁,特别是前面的那双小手,呆萌极了。