文章图片
文章图片
文章图片
虽然我们对恐龙和其他已灭绝动物的了解在过去几十年中急剧增加 ， 但这些动物的步态 ， 即它们如何移动腿的顺序和时间 ， 仍然是科学界的一个谜团 。
【科学家首次发现了恐龙是如何走路的——像河马而不是大象】这个问题并不容易回答 。 骨骼是死去动物的遗骸 ， 不能保持运动 。 所以根据骨骼化石
从足迹研究步态此外 ， 还有另一种化石记录了动物活着时的活动 ， 它们被称为化石轨道 。 但到目前为止 ， 从这些脚印中提取有关已灭绝恐龙的步态信息依旧被证明是困难的 。
2016年 ， 曾有一项研究表明 ， 两种不同大小和使用不同步态的动物可以产生相同的足迹模式 。 这意味着要从足迹中识别步态 ， 我们需要知道动物的躯干长度（从臀部到肩部的距离） 。 不幸的是 ， 目前依旧无法从足迹上去准确推断 ， 因此 ， 这留下了太多的未知数 。
但是 ， 还有一个长期被忽略的重要信息——由速度的微小变化所导致的一系列足迹的变化 。 在最新研究中 ， 科研人员利用这种变化提出了一种新的方法 ， 即利用足迹的变化来确定动物的步态 。
很明显 ， 动物的躯干长度不能随着它的行走而改变——因此 ， 研究人员可以通过沿着躯干的许多不同点的足迹来测量躯干长度 ， 而且每一次的步态都不同 。 沿着足迹产生的与躯干长度最一致的步态可以被认为是正确的步态 。
恐龙是如何移动的？因此 ， 来自利物浦约翰摩尔斯大学生物与环境科学学院的研究团队首次开发出了一种研究过去动物步态的方法 。 研究人员将该方法应用于美国阿肯色州白垩纪早期的三个巨型蜥脚类恐龙化石足迹 ， 其中最大的足迹长度为 85 厘米 。
以前的研究表明 ， 蜥脚类动物可能以一种快节奏的步态行走(类似于骆驼)或单足行走(类似于缓慢移动的马) 。 该研究团队先前认为蜥脚类恐龙的步态应该与大象相似 ， 因为它们是当今最大的陆地动物 。
大象采用横向对联步态——它们倾向于将同一侧身体的前肢和后肢一起移动 ， 如下面的动画所示 。
然而 ， 研究人员使用新方法发现 ， 三种蜥脚类动物都以对角对联步态行走 ， 即它们将身体另一侧的肢体一起移动 。 这种步态的极限称为小跑(对角线前后肢完全同步移动) 。 因此 ， 令研究人员惊讶的是 ， 蜥脚类动物的行为与大象的行为正好相反 。
如何解释这种差异？白垩纪蜥脚类恐龙在一个重要方面确实与大象不同 ， 即它们要宽得多 ， 因此留下的足迹轨道特别宽（或宽轨） ， 左右轨道彼此间隔很远 。
相比之下 ， 大象的一只脚几乎在另一只脚前面 ， 形成一条狭窄的小路 。 这对步态有影响 。 大象只需将身体稍微向一侧移动 ， 就能将另一侧的两条腿一起向前摆动 。 然而 ， 一个宽尺寸的蜥脚类恐龙需要将它的身体急剧地向一侧摆动才能达到同样的效果 。
因此 ， 对角对联步态确保了蜥脚类动物的身体两侧至少有一只脚着地 。 因此 ， 这种稳定性对曾经在这个星球上漫游过的最大生物的行走方式发挥了重要作用 。
有趣的是 ， 几乎所有现代大型哺乳动物都表现出非常狭窄的足迹 ， 以及横向对联步态 。 但相比之下 ， 宽躯体的河马使用对角对联步态 ， 与蜥脚类恐龙的一样 。
参考文献：
Jens N. Lallensack ， et al. A new method to calculate limb phase from trackways reveals gaits of sauropod dinosaurs. Current Bioogy 2022
（热爱科学 ， “知否”带你探科学）
推荐阅读
- 未来的气候会是什么样子？
- 中科院实现全球首创，二氧化碳和氢合成汽油，技术领先国际水平
- 再见美国！俄航天发布拆分空间站虚拟镜头，能否对接中国空间站？
- 真有史前文明吗？地球周围发现1.3万年前的神秘卫星，谁发射的？
- 地球有两颗卫星？是真还是假？答案或许是这样的
- ?关于火星样本返回活动的介绍
- ?六氟衍生物的气相色谱分析
- 研究显示：中国新冠灭活疫苗可有效抵御奥密克戎
- 黑夜变为白昼的罕见“银河海”现象，原因竟是小小的细菌？