古生物学家揭开超级翼龙脖子中的奥秘小

古生物学家揭开超级翼龙脖子中的奥秘!

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛

#神秘的古生物#长颈鹿是今天地球上最高的陆生动物,当它们抬起脑袋时足有5米高。生活在中生代的超级翼龙站立在陆地上时和长颈鹿一样高,而且有着不输于长颈鹿的长脖子,但是翼龙的脑袋更大更重。翼龙的脖子是如何能支撑其巨大的脑袋,还要完成捕猎等动作呢?

翼龙是生活在中生代的会飞的爬行动物家族,它们出现在三叠纪时期,与恐龙相生相伴,一直生存至白垩纪结束。在翼龙的演化过程中,它们的体型变得越来越大,最终成为有史以来地球上出现的最大飞行动物。就拿大名鼎鼎的风神翼龙(Quetzalcoatlus)为例,其翼展超过12米,体重约千克,当站立在地面上时,脑袋距离地面的高度足有5米。

图注:风神翼龙与人类和长颈鹿的体型对比,图片来自网络

图注:风神翼龙的复原图,图片来自网络

图注:风神翼龙张开双翼时与人类的体型对比,图片来自网络

巨型翼龙是如此之大,以至于许多人怀疑它们是否真的具有飞行能力?除了飞行,关于巨型翼龙的另一个疑问是它们细长的脖子是如何支撑长达3米的脑袋的,而且脑袋还要用于捕食、争斗等活动,解开问题谜团的钥匙在摩洛哥被找到了。

图注:风神翼龙长着长而细的脖子,图片来自网络

图注:风神翼龙巨大的脑袋,图片来自网络

在位于非洲大陆西北角的摩洛哥因为出产白垩纪古生物化石而闻名,其中就包括了许多翼龙的化石。古生物学家在这里发现了一块立体保存的颈椎骨化石,化石的主人被确定属于神龙翼龙科(Azhdarchidae),这个家族中也包括了巨大的风神翼龙、哈特兹哥翼龙等。

这块翼龙颈椎骨化石的发现引起了古生物学家们的注意,因为化石恰好可以用来研究翼龙颈椎骨的连接是否会阻碍其脖子的运动,所以研究人员打算获得一份详细的骨骼表面图像,根本就没想要探索内部的结构。就在此时,古生物学家得到了一个对化石进行断层扫描的机会,正是这个偶然得到的机会让我们能够一窥翼龙骨骼内部的奥妙。

图注:来自摩洛哥的化石,图片来自网络

当扫描图像到手之后,古生物学家完全震惊啦!扫描图像上可以清楚的看到化石内部的结构,这完全颠覆了之前我们对于翼龙的认知。参与研究的朴茨茅斯大学科学家戴夫·马蒂尔(DaveMartill)称:“我们最重要的发现之一就是颈椎骨中央的横撑排列,神经管位于椎骨的中央,并通过许多细长的杆状小梁与椎骨外壁相连,这些细梁就好像是自行车轮子的辐条一样从中间像四周呈放射状排列,它们沿着椎骨的中央呈螺旋状排列,甚至像自行车的车轮一样横跨整个椎骨内部,演化让这些动物变成了令人叹为观止的高效系统!”

图注:翼龙颈椎骨的内部结构,图片来自网络

图注:翼龙颈椎骨内部结构的3D打印模型,图片来自网络

图注:翼龙颈椎骨的计算机建模,图片来自网络

进一步的研究证明在翼龙颈椎骨中有50多条这样的杆状小梁,这些小梁的存在可以保证骨骼在不增加重量的前提下获得最大的强度,这样巨型翼龙的脖子不需要太大的弯曲就可以承受相当于自身90%的重量,所以它们完全能够以脖子为基础,使用巨大的脑袋捕猎并且叼起沉重的猎物。相关研究以论文的形式发表在年4月14日的《交叉科学》(iScience)杂志上。

想不到吧,一块来自摩洛哥的翼龙颈椎骨化石竟然帮助我们揭开了这些超级飞行动物脖子的秘密,这再次表明翼龙是一台设计精巧的巨型飞行机器,它们看上去巨大的骨骼在减轻了重量的前提之下又能够保持相当的强度,真的是太了不起啦!!

图注:能够在陆地上捕猎的巨型翼龙,图片来自网络

论文:

CariadJ.Williams,MartinoPani,AndreaBucchi,WilliamKeeble,NizarIbrahim,DavidM.Martill,Showallauthors,Showfootnotes,”Helicallyarrangedcrossstrutsinazhdarchidpterosaurcervicalvertebraeandtheirbiomechanicalimplications”,OpenAccessPublished:April14,

图片/网络(侵删)

文字/江氏小盗龙(江泓)

排版/江氏小盗龙



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