像吸尘器的“雷龙”

像腕龙(Brachiosaurus)或“雷龙”(Apatosaurus)这类草食恐龙,是地球上存在过最大的走兽,重达80吨。许多这类的恐龙具有很长的颈部,科学家一直在讨论,这特征是为了适应怎样的生态。现在,利用数学运算,还有吸尘器的模拟,两位英国的科学家,找出可能的答案。

一般而言,科学家认为恐龙体型之所以如此巨大,除了在2亿3千万年到6千5百万年间,能应付中生代恐龙吃恐龙的世界,还能有够大的肠道空间可以消化上吨的素食。一些雷龙体长近30公尺,约为两辆拖板车相加的长度。

但对于这些恐龙的长脖子,科学家们则没有共识。以雷龙为例,颈部有9公尺长,大概是长颈鹿的五倍。一些科学家认为,雷龙的长脖子和长颈鹿一样,是取食树上食物的适应。然而,有其他科学家,像是澳洲的生理学家Roger Seymour研究指出,要将血液由9公尺高的颈部送到头部,消耗的能量太大,所以长脖子比较可能用于搜索接近地面的植物。

两位英国的演化生态学家,格拉斯哥大学的Graeme Ruxton,与利物浦约翰摩尔大学的David Wilkinson,建立了一套模型,去计算长脖子对雷龙的好处。这套模型的数学公式很简单,包含几个参数,像是体重,颈长还有脖子在身体的哪个高度,可以借此找出藉由移动长脖子,而非整附身躯所减少的能量消耗。结果显示,和6公尺的脖子相比,9公尺长的脖子,能减少80%的能量消耗在搜索食物。

该研究的作者认为,省下来的能量,已经足以让雷龙抬起头搜索树顶上的食物。然而,他们也发现,颈部长度并非无限制,因为在模拟中,长过9公尺的脖子,能量的消耗会急遽上升。

雷龙有时候很像1950到1970年代间大量生产的吸尘器-有个笨重的身躯待在原地,利用长长的管子清理整个空间。相反地,取代恐龙的哺乳类则具有轻盈的身体,可以敏捷地移动,就像现今的吸尘器。

德国的生物学家Andreas Christian认为这份研究,对于研究恐龙长脖子的演化很有贡献,提供了证据指出庞大的身躯和长脖子复杂的交互关系。古生物学家Martin Sander,也借此推测,许多草食恐龙把食物吸入,而不咀嚼。如果他们有巨大的牙齿和下颚,便无法支持与躯干相较之下很小的头部。

Seymour认为这项研究支持了他的学说。他不认为长脖子有必要抬高,使得恐龙需要消耗身体储存的一半能量,将血液送到头顶“我们就别要求雷龙抬高它的脖子吧。”

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2315.html