南方卫理公会大学 研究人员最近了解到恐龙骨骼独特的减重适应性,使像鸭嘴龙这样8000磅重的恐龙能够轻松移动
信用:卡伦·卡尔插图 鸭嘴龙重达8000磅,是漫游在地球上最大的恐龙之一
这些脖子很长的四足食草恐龙的骨骼是如何支撑如此巨大的负荷的? 最近发表在《PLOS一号》上的新研究给出了答案
古生物学家、机械工程师和生物医学工程师之间的一次独特合作揭示了鸭嘴龙和其他几种恐龙的骨小梁结构具有独特的承重能力,与哺乳动物和鸟类不同
SMU古生物学家、该研究的作者之一托尼·费奥里洛说:“我们研究的骨骼内部形成的小梁骨或海绵状骨的结构在恐龙中是独一无二的。”
费奥里罗说,小梁骨组织包围着骨头内部的微小空间或孔,比如你可能在火腿或牛排骨头上看到的
“与哺乳动物和鸟类不同,骨小梁的厚度不会随着恐龙体型的增加而增加,”他说
“相反,它增加了海绵骨出现的密度
如果没有这种减轻重量的适应,支撑鸭嘴龙所需的骨骼结构将会非常重,恐龙将很难移动
" 一个跨学科的研究小组将活哺乳动物骨骼的计算机断层扫描与恐龙化石骨骼进行了比较,发现鸭嘴龙和其他几种恐龙的小梁结构能够支撑很大的重量,与哺乳动物和鸟类不同
图1显示了哺乳动物(乙)和恐龙(戊)骨小梁的横截面
学分:南方卫理公会大学 这个跨学科的研究团队使用工程失效理论和异速生长标度来分析恐龙化石股骨远端和胫骨近端的计算机断层扫描,异速生长标度描述了生物的特征如何随着尺寸而变化
该团队由国家科学基金会极地项目办公室和国家地理学会资助,是第一个使用这些工具来更好地理解灭绝物种的骨骼结构,也是第一个评估恐龙骨骼结构和运动之间关系的团队
他们将他们的发现与对活着的动物,如亚洲象和灭绝的哺乳动物如猛犸象的扫描相比较
该论文的主要作者、最近获得机械工程博士学位的特雷弗·阿吉雷说:“了解恐龙小梁结构的力学原理可能有助于我们更好地理解其他轻质致密结构的设计。”
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科罗拉多州立大学毕业生
这项研究中使用的鸭嘴龙骨骼是从阿拉斯加王子溪组的科尔维尔河岸提取的,该组位于北极圈以北大约250英里处
学分:南方卫理公会大学 根据SMU古生物学家和其他人最近的一项研究,形成于骨骼内部的松质骨结构在恐龙中是独一无二的
学分:南方卫理公会大学 这项研究的想法始于十年前,当时塞丝·多纳休(Seth Donahue)被邀请参加由费奥里罗和其他对了解古代北极恐龙生活感兴趣的同事主办的阿拉斯加学术会议,他现在是马萨诸塞州大学的生物医学工程师和动物骨骼结构专家
在那里,费奥里罗第一次了解到多纳休利用计算机断层扫描和工程理论来分析现代动物的骨骼结构
“在科学中,我们很少有闪电或‘啊哈’的时刻,”费奥里罗说
“相反,我们有,‘嗯?’那些时刻往往与我们想象的不太接近,反而会产生他们自己的问题
" 应用工程理论来分析恐龙化石,以及随后对恐龙对其巨大体型的独特适应的新理解,是从“嗯?在那次会议上
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