年轻的蜥脚类恐龙或许比其体型所暗示的更灵活
一些长颈恐龙在支撑身体、抬起后肢站立方面，可能比古生物学家此前认为的更有能力。根据原始材料中提到的一项新研究，来自巴西的 Uberabatitan 和来自阿根廷的 Neuquensaurus 这两种南美蜥脚类恐龙，其股骨似乎足够坚固，能够支撑直立姿势，尤其是在这些动物尚年轻、体重较轻的时候。
这项发表在Palaeontology期刊上的研究，使用计算分析来估算，当蜥脚类恐龙把体重转移到后肢上时，重力和体重会给大腿骨带来多大压力。结论并不是这些恐龙以双足行走，而是它们可能能够在合适条件下后立，并在这种姿势下维持相当长一段时间。
这一区别很重要。蜥脚类恐龙通常被想象成体型庞大、以稳定著称的四足植食动物，而不是能够灵活保持平衡的动物。但这项新分析表明，至少某些中型成员可能会暂时采用更高的姿态，以够到更高处的植被、威慑威胁，或向竞争者和潜在配偶展示自己。
将工程学工具用于恐龙解剖
这项研究采用的方法更常见于结构工程，而不是化石解释。研究人员使用计算测试来模拟作用于股骨的机械载荷，股骨是后肢上方主要承重的骨骼。通过模拟这种骨骼在后立姿势下如何承受应力，他们得以评估这种行为在生物力学上是否可行。
原文清楚概括了核心结果：像这两种一样较小的蜥脚类恐龙，其骨骼和肌肉结构使它们比体型大得多的蜥脚类更容易、更可持续地用两条后腿站立。随着体型增大，作用在股骨上的力量也会上升，从而降低这种姿势的舒适度和持续时间。
这种体型缩放效应是该研究最重要的启示之一。它表明，蜥脚类恐龙的后立行为并不是整个类群中简单的“有”或“没有”特征。相反，它可能会随着物种、体型、年龄以及整体身体比例而变化。一只巨型蜥脚类恐龙和一只仅有大象大小的蜥脚类恐龙，或许都能抬起身体前部，但只有较小或较年轻的个体才能相对高效地做到这一点。
为什么年龄可能很关键
原始材料特别强调了年龄因素。即便是 Uberabatitan，这种恐龙成年后体长可能达到26米，并被描述为巴西已知最大的恐龙，其后立能力也可能会随着生长而下降。年幼个体承受的质量更小，这意味着在直立姿势下后肢所承受的机械应力更低。相比之下，成年个体由于体重不断增加，所面临的应力会大得多。
这种与年龄相关的发现，为蜥脚类恐龙的生活史提供了更细腻的图景。幼体和亚成体可能不仅仅是缩小版的成体，它们的行为也可能不同，会采用一些在成熟后变得不那么实用的觅食或防御策略。较年轻的动物如果能够抬高身体，就可以够到更高处的植被，获取肩高以下接触不到的食物，同时在防御或社会互动中显得更大、更具威慑力。
这一可能性与原文提出的行为解释一致，包括够到树冠、吓退捕食者、吸引配偶或辅助繁殖。该研究似乎并未声称在化石记录中证明了某种特定行为，而是主张相关解剖结构和应力承受能力使这些行为在机械上是可行的。
重新审视巨型植食动物的形象
对公众而言，蜥脚类恐龙是最容易辨认的恐龙之一，也是最难想象其动作灵活的一类。它们的长颈和长尾、柱状四肢以及巨大的躯干，很容易让人形成一种缓慢移动、始终四足支撑的印象。这样的发现会让这一形象变得更复杂，但并不会彻底推翻它。
这项研究并没有把蜥脚类改写成惯常的双足动物。相反，它提示这些恐龙可能拥有比静态博物馆姿势所暗示的更大行为灵活性。短暂的后立姿势可以扩大觅食范围，而无需进化出永久直立的身体结构。从实际角度看，这能让一些动物利用垂直方向上的植被层次，与其长颈功能形成互补，而不是替代。
这也增加了社会和防御层面的意义。动物一旦用后肢站立，显著高度会大幅增加，即使这种姿势只维持很短时间，在争斗或威吓展示中也可能很重要。原始材料明确指出，这种直立姿势可能有助于吓退捕食者或吸引潜在配偶。这些假说仍属于解释层面，但它们建立在这样的机械结论之上：这种姿势是可行的。
这一结果为恐龙生物力学带来了什么
像这项这样的生物力学研究正变得越来越重要，因为它们连接了解剖学与行为学。化石保存的是骨骼，而不是运动，这使许多关于灭绝动物的问题只能通过推断来回答。计算方法让研究人员能够先检验一种假设行为在结构上是否现实，然后再讨论它出现的频率或具体情境。
在这一案例中，这项工作延续了古生物学中的一个更广泛趋势：把灭绝动物视为可以建模、施加应力并进行比较的物理系统，而不是一堆彼此孤立的骨头。它也再次说明，仅凭体型并不能讲完整个故事。单块骨骼的比例和坚固程度，会影响动物能做什么，尤其是在需要把身体大部分重量从地面抬起这种极端负荷下。
更广泛的含义是，恐龙的行为在不同年龄阶段和不同谱系之间，可能比简化的流行印象所允许的更加多样。如果未来研究把同样的方法扩展到其他蜥脚类，古生物学家最终可能会得到一张更细致的分布图，显示哪些物种在什么生命阶段、能在多长时间内有效后立。
就目前而言，这项研究提供了一个范围明确但意义重大的视角转变。并非所有蜥脚类都因为体型太大而无法站立起来。至少在幼年时期，且至少对某些物种而言，它们可能具备足够的体型结构去“站得更高”。
本文基于 Science Daily 的报道。阅读原文。
Originally published on sciencedaily.com