脖子上的问题......最大的恐龙是如何变得如此之大?

作者:阴茛拌

<p>与霸王龙一起,基本的蜥脚类动物恐龙是史前动物最具代表性和最容易识别的动物之一</p><p>它们优雅的形状有四个柱状肢体,长长的肌肉尾巴和一个巨大的长颈部,头部相对较小,位于众所周知的顶部他们的巨大体积与大型须鲸(大约85吨)相当,最大的蜥脚类恐龙是迄今为止最大的陆生动物</p><p>这当然提出了一个显而易见的问题:为什么呢</p><p>他们变得如此之大</p><p>今天在Sauropod gigantism的旗帜下发布了14篇论文集:一种跨学科的方法,并在线上开放获取期刊PLOS ONE上发表了许多理论已被提出,运行到极其幻想和不可能的地方,如地球的提议中生代时期的重力较低(大约在2.56亿至6600万年前)有些令人费解的是,这些壮观的野兽在过去吸引的适当科学研究的缺乏为什么这可能是如此不明确;也许部分原因在于提取和处理如此庞大但极其脆弱的化石骨骼所带来的巨大困难和代价</p><p>无论过去被忽视的原因是什么,这种趋势在过去十年左右肯定已经转变</p><p>特别是,我们有一个专业由德国联邦政府资助的合作研究单位,研究蜥脚类恐龙生物学,特别是他们巨人的演变由波恩大学Martin Sander教授领导,该单位包括来自几个不同科学学科的13个工作组到目前为止他们已发表超过一百篇论文和一本综合性的书,总结了他们在蜥脚类恐龙生物学方面的工作 - 今天,将这14篇新论文添加到文献中这个系列增加了对蜥脚类恐龙生物学几个方面的新研究,并看看该单位的总体模型如何对于蜥脚类恐龙的进化而言,随着内部和外部的不断测试和调查,这种情况正在发生变化没有研究单位研究单位努力的核心是“进化级联模型”,简称ECM,这个模型假定它是蜥脚类动物祖先独特的原始和衍生生活史,生理和功能解剖学特征的混合导致由正反馈循环推动的几个进化级联变化,使蜥脚类恐龙的体型超过任何其他陆地动物群体的特征这个特征的混合是什么</p><p>简单地说:高基础代谢率和鸟类呼吸系统,包括通过肺部的单向气流(衍生特征),结合许多小后代的产生和非常有限的食物口腔处理(原始特征)这些特征随后被假设为具有发起了五个相互关联的进化级联:看看这些级联如何发挥作用,让我们来看看喂养级联如果我们从很少甚至没有咀嚼食物的原始特征开始(我应该补充一点,此时蜥脚类恐龙无疑是严格的食草动物早期的蜥脚类恐龙需要很少的时间来获取食物和吞食它,这意味着它们可以有很高的食物摄入率</p><p>事实上,通过蜥脚类恐龙的进化,我们看到了几种专业化的发展,以支持增加的食物摄取率,如非常快牙齿置换,通过更宽的颌骨扩大间隙和面颊的损失这产生了获得肌萎缩的选择性优势来自环境的能量,前提是有更大的肠道能力来处理咀嚼不良的食物的高投入,并选择更大的体型为了显示不同的级联是如何联系的,我们可以看到饲喂级联也与之密切相关头部/颈部解剖学级联缺乏对食物的口头处理意味着头部不需要携带大量的咀嚼肌来应对植物饲料的增加负荷在现代哺乳动物中,咀嚼肌肉和头部必须随着绝对体型的增加,支撑它们必须相对于体型变大</p><p>因此,没有这种限制,蜥脚类恐龙能够进化相对较小的头部,这需要更少的能量来携带和移动,从而允许颈部伸长并喂食信封 - 动物可以在不必走路的情况下达到的食物量(“浏览”) - 增加 通过在非常长的脖子上摆动他们的小脑袋,可以以很小的能量成本进行大量浏览,从而允许更快的食物摄入率,更大的胆量和更大的体重的演变</p><p>这只是模型中的一个级联链,包含四个其他实际上该单位提出的是一个特别复杂的“相关进展”版本,这个模型已经被提出来解释宏观进化中的一些主要变换,例如海龟和哺乳动物的起源</p><p>在相关的进展中,许多特征是相互关联的,进化过程中所有这些变化都是并行发生并行发生所以有一个统一的,整体的蜥脚类动物生物学图片出现了吗</p><p>不完全有趣的是,即使在这个系列中,各种研究人员之间仍然存在着关于如何部署蜥脚类恐龙长颈的问题的一致意见</p><p>一个贡献强烈地认为所有蜥脚类恐龙都在他们的身体前面直接伸出脖子水平或近水平姿势这些结论主要基于骨架的数字模型,其中每个骨骼与其邻居关联并进行操纵,使得关节面最小或最大重叠</p><p>这产生了总的运动范围(ROM)和称为骨骼中立位置(ONP)的东西,其中关节表面最大程度地重叠并且骨骼最舒适地结合在一起研究人员发现ONP将蜥脚类恐龙的颈部直接伸出,而不是在类似天鹅的曲线,并且ROM不允许头部在垂直平面上被抬得很远,尽管它允许f或宽阔的侧面横向扫描这意味着,尽管他们表面长颈鹿般的颈部,没有蜥脚类恐龙被认为是高浏览器不是那么快,一篇不同的论文说,ONP告诉我们没有关于脖子被举行的典型态度在生活中,这些骨骼模型未能发挥关节软骨和椎间盘等软组织对ROM和ONP中心的影响,蜥脚类恐龙症的问题是体重,这是一个令人惊讶的困难的事情在已灭绝的,不完全知道的动物中进行测量已经使用不同的方法发表了许多关于不同蜥脚类恐龙的估计,并且结果甚至在基于相同样本的那些基础上变化很大在这个论文集合中,试图估计所有已知的最大的一个蜥脚类恐龙:Argentinasaurus(见下面的视频)使用的方法是扫描完整的骨架和计算机构造“凸壳” ,这是更简单的三维形状,包围骨骼的主要区域从这些可以做出动物的体积估计和从质量的估计该技术已应用于已知质量的动物,具有良好的结果,所以对于Argentinasaurus估计85公吨的距离可能不会太远但是,值得记住的是,凸起的船体周围建造的扫描骨架本身就是由相关蜥脚类恐龙的放大遗骸建模的,因为原始的遗骸阿根廷龙是如此不完整这是一个持续的问题,试图发现蜥脚类恐龙达到的质量上限:到目前为止发现的所有超巨星蜥脚类动物遗骸都令人沮丧地不完整一些研究人员建议摆脱这个问题 - 而不是试图估计其死亡遗留物的体积和随后的质量,为什么不尝试估计施加到g的力他们走路时是圆的,从而以这种方式计算质量</p><p>非常粗略地印刷越深,轨道制造者越重,与骨架不同,超级蜥脚类恐龙的足迹在化石记录中得到适度代表,并且尝试用已知重量的大象留下的足迹的方法获得了良好的结果然而,研究人员做了尚未采取下一步并将其方法应用于化石蜥脚类恐龙印迹为了使方法正常工作,必须准确了解基质的物理特性,以及当重型动物踩到它时它如何变形 我怀疑通过地质过程估算已经压实和岩化的基材的这些性质将是一个巨大的挑战 - 但我期待看到未来的尝试这些论文中包含的内容更多我没有在这里讨论过什么是明确的是蜥脚类恐龙是生物工程的迷人和极端的例子我们已经取得了很大的进展,了解它们如何作为生物有机体以及它们如何成为这样的方式然而仍有许多东西需要被发现,....

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