版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們
在經歷第五次生物集群大滅絕以前,統治地球的霸主一直都是身形龐大的恐龍。如果問恐龍當中最恐怖的品種,相信大家會毫不猶豫地說出霸王龍。
在我們眼里,霸王龍身形龐大,牙齒尖利。很多影視劇作品中,霸王龍是一個可以快速奔跑,一腳踩扁汽車,一口就吞下人類的恐怖怪物。霸王龍龐大的身軀和毋庸置疑的戰(zhàn)斗力,是每一個動物的噩夢。
不過隨著科技水平的不斷進步,考古學家在霸王龍的化石中發(fā)現了越來越多的秘密。甚至有科學家通過研究認為,我們高估了霸王龍的恐怖程度,它很可能跑不過人類。這究竟是怎么回事?霸王龍真的被我們高估了嗎?
霸王龍化石
霸王龍被高估了?
霸王龍生活在6600萬~6800萬年前的白堊紀晚期。它是世界上最大的食肉動物之一。霸王龍的平均體長大約為12米,成年后的體重一般在5.4~8噸之間。
如果無法想象到霸王龍體型的大小,可以對比一下大象。目前陸地上最大的動物是大象,它們的平均體重為半噸。為了支撐笨重的身體,大象長著粗壯的四肢。但是霸王龍不同,每只霸王龍的體重都是大象的十倍以上。
霸王龍雖然長有四肢,但是只用后肢站立,兩個前肢像是可愛的小手,比后肢細小數倍。站立的霸王龍上半身前傾,非常容易栽倒,但是它有巨大的尾巴保持平衡。
霸王龍有著陸生動物中最強的咬合力。它的頭顱骨異于其他動物,上面有很多孔洞可以用來固定肌肉,同時減輕頭顱的重量。而且很多骨頭和頭骨連為一體,防止滑動。因此,霸王龍有著超強的咬合力。再加上霸王龍和其他食肉恐龍不同,它的下頜是U形,可以讓它每次都能咬下更多的肉。
霸王龍作為最強的食肉動物之一,有著非??茖W的牙齒構造。它們的牙齒呈鋸齒狀緊密排列。每顆牙齒側面有明顯的棱脊,并且統一向后彎曲。鋒利后彎的尖牙可以像鑿子一樣撕下獵物的肉體。同時也防止牙齒被陷入獵物體內無法拔出。
霸王龍的牙齒能夠達到20厘米長,和普通筷子的長度差不多。在它的血盆大口下,人類會被它輕而易舉就咬穿。根據其他恐龍受傷痕跡的化石推測,霸王龍的牙齒可以輕易咬碎大型動物堅硬的骨頭。而且它們的牙齒可以不停地更新,隨時替換掉松動或者斷裂的牙齒。
霸王龍的牙齒化石
從身體和后肢的比例來說,霸王龍是獸腳類恐龍中后肢最長的種類之一,分別能夠承受兩噸以上的重量。
霸王龍的腳掌上有三個腳趾接觸地面,跖骨并不接觸地面。霸王龍的每只腳上有一個狹長的中跖骨,兩側還有一對跖骨對稱存在。鉸鏈型關節(jié)讓霸王龍能夠長時間在崎嶇不平的陸地上行走。
霸王龍跑不過人類?
電影里霸王龍可以快速奔跑,輕而易舉地追上并咬死人類。所以它是一種非??植赖拇嬖凇2贿^對于霸王龍能否快速奔跑,科學界始終都說法不一。
1993年,美國科學家將霸王龍的腿部結構數據,與現存的陸生動物進行詳細對比分析。他們發(fā)現,霸王龍的股骨和脛骨比例大于1,所以它們也許和大象一樣,只能緩步行走。
1995年,古生物學家詹姆斯·法洛指出,霸王龍的身體太過沉重。如果霸王龍不慎摔倒,身體就會以約60米/秒的加速度撞到地上,嚴重時甚至會導致它死亡。而且因為霸王龍的前肢太過細小,所以根本無法在摔倒的時候支撐身體。
詹姆斯·法洛還用長頸鹿舉例說明霸王龍奔跑的必要性。他認為,長頸鹿以50公里/小時的速度奔跑會導致腳部斷裂。如果在生死攸關的緊急情況下,霸王龍也能像長頸鹿一樣奔跑。即便身體會受傷,但也比死亡的打擊要輕。
1998年,托馬斯·霍爾特教授發(fā)現,霸王龍的脛骨和股骨比例、及跖骨與股骨比例非常大,是5~7噸的動物里,比例最大的動物。但是它們的后肢長度卻遠遠大于大象、三角龍等動物。這說明霸王龍的腿更長,即便沒有奔跑,也能使用大步幅走出較快的速度。
2002年,《自然》雜志刊登了一份研究霸王龍奔跑速度的數據。一個科研團隊,以短吻鱷、人類、雞、鴯鹋和鴕鳥作為對照,建立了推算霸王龍在不同奔跑速度下,腿部肌肉的大小。他們發(fā)現,如果霸王龍的腿部肌肉占身體40%~86%的體積,那么它們就能以40公里的時速快速奔跑。
如果霸王龍的腿部肌肉更小,但是也能達到18公里/小時的走路速度或者慢跑速度。但是由于霸王龍的身體化石只有骨骼,所以我們無法根據肌肉推測出霸王龍的移動速度。
2007年,有科研團隊利用霸王龍化石的資料,在電腦的推算下研究它的移動速度。電腦推算結果顯示,一只成年霸王龍每小時可以奔跑出30公里的距離。如果霸王龍真的能夠以此速度奔跑,那么就能輕易追上人類并且將其撕碎。
不過,最新的研究推翻了以上種種說法。研究從霸王龍的尾巴開始,并且根據生物力學原理為我們還原了霸王龍移動速度的真相。
倫敦大學皇家獸醫(yī)學院的生物力學專家約翰·哈欽森表示,霸王龍的尾巴平衡了身體,所以它尾巴的重量和身體至少占自身的四分之一。因此,霸王龍如果想要旋轉身體,必須要緩慢移動。即便是轉45度角,也會耗費2~3秒的時間。就像是一個扛著一棵樹的人類,由于重心太高而且太長,為了不被慣性“甩”過頭,只能慢慢移動。
科學家根據霸王龍化石的復原數據,結合生物動力學的分析,判斷出,霸王龍尾巴擺動的頻率大概為0.66次/秒。步行速度大約在1.28米/秒,平均時速大約為4.608公里。這比人類之前的估計小了好幾倍,大大出乎了人們的預料。
要知道,人類快步行走的速度至少在5公里/小時。也就是說,如果人類和霸王龍同時賽跑,只需要快步走就能輕易超過霸王龍的速度。
霸王龍被高估的不僅是速度
作為兇猛殘忍的大型食肉動物,霸王龍只能緩慢地行走移動。只能說造物主是公平的,給了霸王龍鋒利的牙齒和巨大的咬合力以后,收回了它快速奔跑的能力。作為食肉動物,霸王龍龐大的體積每天都會消耗極大的能量。無法奔跑的它又該如何追擊獵物呢?
其實霸王龍被我們低估的地方不僅僅是速度。根據它無法快速奔跑,科學家大膽推測,霸王龍是食腐動物。而且它的兩個“可愛”的小前肢,就是為了幫它吃尸體的“小手”。
有人說,巨型食草動物體型比霸王龍更大,所以肯定比霸王龍走路更慢。因此巨型食草動物或許就是霸王龍的新鮮食物,畢竟外形如此兇悍的霸王龍趴在地上啃其他動物吃剩的尸體,怎么想都覺得不和諧。
但是霸王龍如果以活體巨型食草動物為食,必須要有捕殺它們的能力。比如獅子或者老虎都會用強健的前肢撲倒獵物再進行撕咬。但是霸王龍徒有強大的咬合力,卻沒有強健的前肢,所以它不可能直接獵殺巨型食草動物。
霸王龍和人類前肢骨骼對比圖
而且巨型食草動物不會逆來順受,它們也有保護自己的武器。比如一些巨型食草動物身上會覆蓋堅硬的鱗甲,保護自己不被咬傷。還有一些食草動物把尾巴也進化成了武器,一旦有食肉動物靠近,大大的尾巴就會像流星錘一樣掃向食肉動物。
而且,科學家發(fā)現,霸王龍的嗅覺非常靈敏。這一發(fā)現無疑給霸王龍是食腐動物這一說法增加了佐證。
霸王龍和甲龍
在研究霸王龍的腦部結構時,科學家發(fā)現霸王龍有極大比例的嗅覺神經。霸王龍的是嗅覺器官最發(fā)達的恐龍之一,這和大多數食腐動物的嗅覺特征極為相似。因為食腐動物就是依靠靈敏的鼻子去找尋食物。
傳言里讓其他動物聞風喪膽的霸王龍,其實不過是禿鷹一般的食腐動物。這樣的研究結果讓眾多人大失所望。畢竟每一個崇拜霸王龍的人都不太能接受偶像“撿腐肉吃”的畫面。
霸王龍的腦部結構
霸王龍食腐的畫面雖然讓人難以接受,但是它們生存本領卻讓人忍不住贊嘆。大多數冷血動物代謝緩慢,而且能夠根據環(huán)境溫度調整自身提問。比如鱷魚、青蛙以及蛇,它們被稱之為變溫動物。而需要大量食物補充熱量,身體代謝較快的熱血動物,比如人類和鳥類,則是恒溫動物。
科學家分析了上百種動物生長速度和能量消耗的數據。發(fā)現動物生長速度越快、所需能量越多,代謝速度也就越快。之后科學家根據恐龍年齡大小推算代謝速度,發(fā)現恐龍既不是變溫動物,也不是恒溫動物,它們是介于二者之間的中溫動物。
變溫動物、恒溫動物和中溫動物
中溫動物不像恒溫動物那樣吃得多,也因為自己體型巨大而比冷血動物走得更快。這種“中庸之道”有效提高了霸王龍的存活率,讓它們能夠更輕松地在陸地上生活。因此霸王龍生存的范圍也非常廣闊。
根據有關資料顯示,霸王龍一開始在亞洲誕生,后來在白堊紀結束之前遷徙到了北美洲。電腦數據推算,如果現在穿越到任意一個霸王龍存在的年代,那么成年霸王龍的數量大約在20000只左右。
科學家推測,霸王龍從誕生到滅絕一共傳了12萬7千代。在如此漫長的時間里,霸王龍的數量只會越來越多。也許霸王龍的總數超過25億只。
如果數據中加上還沒有成年的霸王龍,這個數量只會更多。不過能有成為化石的霸王龍少之又少,大約每8000萬只霸王龍中,只有1只霸王龍能夠變成化石。
霸王龍化石
隨著時間的推移,霸王龍化石被發(fā)現的數量會越來越多。隨著科技的進步,人類研究古生物的技術也會越來越先進。相信在不遠的未來,我們將有機會窺探霸王龍更多的秘密,讓我們共同期待這一天的到來。
歡迎掃碼關注深i科普!
我們將定期推出
公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物!