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【恐龙の资料】恐龙为何身形巨大 砖家破解蜥脚类恐龙之谜

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这些地球上的昔日霸主恐龙为何身形如此巨大


IP属地:江西1楼2011-09-09 13:06回复
    据英国《新科学家》杂志报道,距今约1.5亿年前,地球上的统治者是恐龙,而其中的主角则是蜥脚类恐龙。蜥脚类恐龙是一种草食恐龙,身长最大的超过30米,脖子和尾巴很长,粗壮的四肢支撑着如酒桶般的身躯,这个家族中还包括了粱龙、腕龙、雷龙。


    IP属地:江西2楼2011-09-09 13:06
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      体现自然选择的矛盾
        长期以来,生物学家对蜥脚类恐龙前所未有的庞大身躯充满了种种困惑。它们怎样具有如此庞大的体型?地球上其它陆地动物为何达不到如此“吨位”?现在,地球上最大的陆地动物是非洲象,重量不过在6吨左右。即便在恐龙家族,蜥脚类恐龙也属于重量级。成年霸王龙重量只有7吨,而最大的非蜥脚类恐龙、称为巨型山东龙的中国恐龙重量也不过16吨。
        在德国波恩大学古生物学家马丁·桑德(Martin Sander)公布他的研究结果之前,这些疑问一直没有令人信服的答案。桑德说:“在恐龙体态演变问题上,我们现在的理论条理更清晰。”过去六年,桑德领导一个国际科学家小组一直在破解蜥脚类恐龙之谜。他们的研究结果表明,蜥脚类恐龙具有许多独特的生物特征,在这些特征的共同作用下,它们拥有了无与伦比的庞大身躯。
        桑德的研究是从19世纪古生物学家爱德华·德林克·科普的观察结果开始的。科普注意到,动物的躯体随着进化发展而增大,这一理论被称为“科普法则”。中国北京脊椎动物古生物学与古人类学研究所科普法则专家戴维·霍尼(David Hone)认为,体型庞大具有许多进化优势。他解释说:“它们不易成为捕食对象,在寻找食物或交配对象时比竞争对手更有优势。我们还知道,大型动物一般更易遭遇灭绝的威胁。”
      


      IP属地:江西3楼2011-09-09 13:06
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        面临更多挑战
          与身躯娇小的动物相比,大型动物吃得更多,繁殖速度更慢,一旦遇到困难或食物短缺,会面临更大的问题。美国布朗大学古生物学家克里斯丁·贾尼斯(Christine Janis)说:“像巨犀这样的身躯庞大的哺乳动物,它们的化石记录历史更短,而身躯娇小的哺乳动物的化石记录则更久。”所以,一方面,自然选择促使动物身体越长越大,另一方面,动物因走上这条道路而得到惩罚。这种对立力量之间的均衡避免大多数陆地动物的体重超过10吨。
          体型庞大还带来其他一些问题。它们如何支撑自己庞大的身躯?身体所需要的食物和氧气又从哪里来?蜥脚类恐龙以其特有的方式克服了上述所有的挑战。蜥脚类恐龙最早出现在距今约2.2亿年前,很快长成了庞然大物。已知最早的蜥脚类恐龙是距今2.1亿年、15吨重的伊森龙。
          20世纪90年代,贾尼斯的研究发现,蜥脚类恐龙身躯庞大的一个重要因素是其独一无二的繁殖方式。同所有的恐龙一样,蜥脚类恐龙也下蛋。贾尼斯解释说:“哺乳动物体型越大,后代就越少。但是,大型恐龙可以同时拥有许多蛋和幼仔。虽然恐龙体型在不断增长,可幼仔的数量并没有减少。”
        


        IP属地:江西4楼2011-09-09 13:07
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          类似年轮的生长线
            大象每四年产下一头幼仔,而在同一时间段,恐龙可以下数百个蛋。这样一来,蜥脚类恐龙就可以消除因其身躯庞大带来的一个危险。数量是蜥脚类恐龙在面临危机时,相比于大型哺乳动物具有更快反弹的潜力。支持贾尼斯这一论断的证据来自于对恐龙蛋化石的研究。蜥脚类恐龙留下了令人吃惊的恐龙蛋和窝的详细记录,有时里面还有保存完好的胚胎。恐龙蛋一般有鸵鸟蛋大小,一窝八个蛋。
            蜥脚类恐龙巢穴并没有显露出亲代抚育的迹象,这进一步增强了成年蜥脚类恐龙繁殖更多后代的能力。但是,下蛋和缺乏亲代抚育并不能完全解释下蛋和不照顾幼仔的原因。于是,桑德又从其他方面入手欲进一步揭开这个谜团。他发现,身躯庞大似乎可以让蜥脚类恐龙生长速度更快。为了解恐龙增长速度,桑德研究团队利用显微镜对恐龙骨骼进行了检查。
            大多数恐龙的骨骼上都有类似树木年轮的生长线(growth line)。根据桑德最后得出的结论,蜥脚类恐龙的新陈代谢很快,使它们可以相对快速地获得庞大体型。他说:“其它类型的恐龙都没有蜥脚类恐龙这么高的增长速度。”桑德的研究小组对一种重达30吨、名为马门溪龙的亚洲蜥脚类恐龙进行了研究,研究结果表明这种快速的生长可以转化为惊人的体重增加。马门溪龙一年的体重最多可以增加2吨。相比之下,非洲象一年体重不过增加200公斤。
          


          IP属地:江西5楼2011-09-09 13:07
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            与鸟类一样复杂的肺泡
              生长速度快当然有很多好处,可一旦动物拥有庞大身躯,它们如何应对身体和生活方式的需要?蜥脚类恐龙全都符合相同的基本身体构造:脖子长,脑袋小,庞大的体型如酒桶一般,腿部粗壮结实。桑德及其他研究人员认为,蜥脚类恐龙独特的身体结构是其具有庞大身躯的重要原因。
              20世纪80年代,芬兰赫尔辛基大学的杰伊·霍坎南(Jyrki Hokkanen)揭开了这个问题——如何支撑和移动庞大身躯——的谜底。通过分析大型动物的骨骼和肌肉力量,霍坎南发现,即便是体型最大的蜥脚类恐龙,它们的躯体也远未达到理论上限。他说:“腕龙的体型起码是别的恐龙的好几倍,但仍在陆地上行走。”所以,尽管大型蜥脚类恐龙笨重不灵活,但这一缺陷并没有抑制它们向更大的身躯发展。
              一个相关问题是大型蜥脚类恐龙如何获得足够的氧气。2003年,美国俄克拉何马州萨姆诺贝尔自然历史博物馆的马休·威德尔(Mathew Wedel)破解了这一谜团。威德尔发现,蜥脚类恐龙的肺部像鸟类一样。鸟类的呼吸效率远远超过哺乳动物。蜥脚类恐龙吸气时,空气充满肺部和体内的肺泡。也就是说,蜥脚类恐龙肺部的新鲜空气会不停流动,每次呼吸获得的氧气量是哺乳动物的2.5倍。威德尔说:“蜥脚类恐龙拥有一套肺泡系统,且它们同鸟类的肺泡一样复杂。”
            


            IP属地:江西6楼2011-09-09 13:07
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              你这是什么时候的消息
              话说我一直认为体型大是为了活命的不得已的手段


              8楼2011-09-09 19:20
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                我也曾这么认为,有个小岛(忘了叫什么名字),上面的蜥脚类恐龙跟大象差不多大,大概是患了“侏儒症”(大陆上的的是“巨人症”)


                IP属地:北京9楼2011-09-09 20:13
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                  小岛上,没有什么天敌,自然不用长得太大
                  再加上与世隔绝,特化了呗


                  10楼2011-09-09 20:17
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                    还有一个重要原因,食物不够


                    IP属地:北京11楼2011-09-09 20:17
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                      你们说的是欧罗巴龙吧


                      IP属地:浙江12楼2011-09-09 20:18
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                        或者是哈提格岛的马扎尔龙


                        IP属地:浙江13楼2011-09-09 20:19
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                          好像是四个字


                          IP属地:北京14楼2011-09-09 20:21
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                            应该是马扎尔龙(欧罗巴龙生活的环境现在是大陆,已经不知道当时是哪个岛了)


                            IP属地:浙江15楼2011-09-09 20:24
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