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霸王龙的嘴能张多大?

时间:2015-11-10 19:38来源:果壳网 作者:环球科技观光团 阅读:

(芒果妖怪/编译)被霸王龙一口咬下去有多恐怖?想想那张布满尖牙的大嘴,大概你不会想去亲身验证了。

不过,尽管霸王龙所在的兽脚亚目(Theropoda)包含了地球有史以来最大的肉食者们,这一类双足恐龙中却还是有吃素的“异类”。为什么?最近,英国布里斯托大学的一项新研究发现,这些恐龙的进食习惯及偏好,和它们的嘴巴能张多大密切相关。研究论文[1]发表在了最新一期的《皇家学会开放科学》上。

霸王龙的嘴能张多大?霸王龙的嘴能张到多大?图片来源:LEGO Jurassic World/ youtube.com

布里斯托大学地球科学院的斯蒂芬·劳滕施莱格(Stephan Lautenschlager)博士说:“兽脚类恐龙——比如霸王龙和异特龙——常常被描述成张着血盆大口的样子,这大概是为了强调它们的食肉天性。不过,在我们的研究之前,还没有任何研究真正去关注它们的颌部肌肉组织、进食习性和最大张嘴角度之间的关系。”

利用数字模型和计算机分析,劳滕施莱格和同事研究了3种进食习惯不同的兽脚类恐龙在张嘴时的肌肉拉紧情况。为了全面了解肌肉拉紧情况和张嘴程度的关系,他们构建了细致的计算机模型来模拟颌部的开合,并测量了虚拟肌肉的长度变化。这些恐龙用力张开嘴时,相关的肌肉变化是这样的:

霸王龙(Tyrannosaurus rex

霸王龙的嘴能张多大?霸王龙张嘴时的各条肌肉的拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

霸王龙是体型巨大的肉食性兽脚类恐龙,拥有厚实的头骨和长达15厘米的牙齿。在很大的角度范围内,霸王龙的肌肉都能持续产生力量,这对咬开皮肉以及咬碎骨头而言是必要的能力。

脆弱异特龙(Allosaurus fragilis

脆弱异特龙体型稍小,但确实更加凶残的肉食性兽脚类恐龙。

霸王龙的嘴能张多大?
脆弱异特龙张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

安德鲁死神龙(Erlikosaurus andrewsi

虽然与前两种恐龙同属于兽脚亚目,不过安德鲁死神龙却是草食性的一种恐龙。它们的嘴,只能开这么大:

霸王龙的嘴能张多大?安德鲁死神龙张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

研究发现,肉食性的霸王龙和异特龙颌部张开程度较大,可张开接近90°。相比之下,草食性的安德鲁死神龙,颌部能张开的角度比较有限,只有45°左右。

霸王龙的嘴能张多大?脆弱异特龙(左)、霸王龙(中)和安德鲁死神龙(右)三种恐龙的最适张嘴角度(上排)和最大张嘴角度(下排)。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

鳄鱼和鸟

随后,研究者还将这些恐龙与它们现存的“亲戚”——鳄鱼和鸟——进行了比较,因为这些动物的肌肉拉紧情况和最大张嘴角度是已知的。

霸王龙的嘴能张多大?美国短吻鳄(Alligator mississippiensis)张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

霸王龙的嘴能张多大?普通鵟(Buteo buteo)张嘴时的肌肉拉紧情况。图片来源:Stephan Lautenschlager, University of Bristol

“所有肌肉伸展超过特定长度后就会撕裂,控制颌部开合的肌肉也不例外。动物能张开嘴的程度严重受此限制,进食方式与食谱也因而受到影响。”劳滕施莱格说,“我们从现存动物了解到,肉食性动物颌部能张开的角度往往比草食性动物要大。现在我们知道兽脚类恐龙也是一样的,这挺有趣的。”

(编辑:Calo)

PS. 对,我们霸王龙的嘴之所以能张那么大都是因为食性,而不是因为手短。真的。
霸王龙的嘴能张多大?
图片来源:LEGO Jurassic World/ youtube.com

参考文献:

  1. Lautenschlager S. 2015 Estimating cranial musculoskeletal constraints in theropod dinosaurs. R. Soc. open sci. 2: 150495. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.150495
(责任编辑:泉水)
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