
一臺(tái)為了研究霸王龍強(qiáng)大咬合力而生的機(jī)械霸王龍咬斷一根骨頭。 雖然霸王龍的汽車(chē)頭骨看起來(lái)是由關(guān)節(jié)連起,但是合力現(xiàn)在科學(xué)家認(rèn)為霸王龍必須要有牢牢固定在一起的頭骨才能發(fā)揮碾碎獵物的爆發(fā)力。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK,霸王 NAT GEO IMAGE COLLECTION

插圖描繪一只霸王龍撕開(kāi)獵物。 ILLUSTRATION BY BRIAN ENGH,碾碎 WWW.DONTMESSWITHDINOSAURS.COM
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)美國(guó)國(guó)家地理(撰文:JOHN PICKRELL 編譯:石頤珊):霸王龍足以碾碎汽車(chē)的咬合力,是汽車(chē)怎么辦到的?古生物學(xué)家說(shuō),這種強(qiáng)大的合力成都外圍女酒店上門(mén)電vx《749-3814》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)恐龍「就是那些在先天設(shè)計(jì)上高度優(yōu)化的動(dòng)物之一。 」
霸王龍(Tyrannosaurus rex)足以碎骨的霸王一咬能在它悲慘的獵物身上施加高達(dá)約5.4公噸的壓力,可以碾毀一臺(tái)車(chē)。龍足 不過(guò),碾碎雖然霸王龍強(qiáng)大的汽車(chē)咬合力已得到多項(xiàng)證據(jù)支持,科學(xué)家卻開(kāi)始爭(zhēng)論,合力它如何以看似接合松散的頭骨施展如此力道。
答案是,它并沒(méi)有,這是一套霸王龍的新模型,在仿真它大口咬下時(shí)于頭骨上運(yùn)動(dòng)的所有應(yīng)力(stress)與應(yīng)變(strain)時(shí)給出的回答。 9月刊載在《解剖學(xué)紀(jì)錄》(The Anatomical Record)期刊上的模型結(jié)論顯示,霸王龍的頭骨必須牢牢地固定在一起,才能施展出如此駭人的咬合力。
編按:應(yīng)力為單位面積所承受的作用力,應(yīng)變則為由于外力作用而造成的形狀改變。
「霸王龍就是那些在先天設(shè)計(jì)上高度優(yōu)化的動(dòng)物之一。 」研究共同作者卡西. 霍利迪(Casey Holliday)說(shuō)道,他是密蘇里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的古生物學(xué)家。 「它有這些巨大的頷部肌肉,而且因?yàn)樗欣卫喂潭ㄔ谝黄鸬念^骨,所以霸王龍能夠非常有效率地提取肌肉力量且將之運(yùn)用于獵物身上。 」
沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)空間
霸王龍頭骨上有部分骨頭之間存在關(guān)節(jié)的說(shuō)法相當(dāng)普遍,霍利迪說(shuō)道。 這個(gè)說(shuō)法有一部分是根據(jù)霸王龍化石的外貌,另一部分則是因?yàn)橛行┈F(xiàn)生的恐龍親戚,包括鸚鵡和蛇在內(nèi),都有著部分骨頭可活動(dòng)的可動(dòng)性(flexibility)頭骨。 尤其爬行類(lèi)有一系列骨頭將它們的腦殼和上顎鏈接在一起,然后再連到下顎,或說(shuō)下頷骨。
「這和哺乳動(dòng)物的頭骨非常不同,例如我們的頭骨只有兩個(gè)部分:裝大腦的部分和下頷骨。 」霍利迪說(shuō)道。
然而,霸王龍也有可動(dòng)性頭骨的說(shuō)法帶來(lái)了數(shù)學(xué)上的問(wèn)題。
「試想你長(zhǎng)著這顆像霸王龍一樣的巨頭,長(zhǎng)約180公分長(zhǎng)且寬約120公分,還有龐大的咬合力...... 如果你在這些系統(tǒng)中加上可動(dòng)性,那么失誤的機(jī)率勢(shì)必會(huì)大幅增加。 」霍利迪說(shuō)道。
「你會(huì)想集結(jié)從肌肉而來(lái)的所有力量,并且經(jīng)由牙齒把它施加在獵物身上,而不是讓力量透過(guò)一堆搖動(dòng)的關(guān)節(jié)發(fā)出。 」
為了測(cè)試這個(gè)想法,霍利迪和他之前指導(dǎo)的研究生,現(xiàn)職美國(guó)賓州里丁市奧爾布賴(lài)特學(xué)院(Albright College)助理教授的伊恩. 寇斯特(Ian Cost)一起做出霸王龍頭骨的數(shù)字模型,這些模型頭骨的上顎有些可以像守宮一樣向側(cè)邊翻開(kāi),有些可以像灰鸚鵡一樣上下活動(dòng)。 研究人員接著為這些頭骨活動(dòng)時(shí)的生物力學(xué)建模。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這些肉食動(dòng)物在頭骨上部的接合地方處于大致不動(dòng)的狀態(tài)下,最能有效地施加壓力,雖然微量的可動(dòng)性有助頭骨抵抗施加其上的極大力量。
「霸王龍的面部和顱骨并不能移動(dòng)...... 這支持我們的結(jié)論,即霸王龍咬獵物時(shí),嘴巴的(上顎)骨頭不會(huì)動(dòng)。 」寇斯特說(shuō)道。 意即這個(gè)物種能夠比它有著可動(dòng)上顎的祖先或親戚,更有效地利用頷部肌肉的全部力量。
舉重若輕
「這篇研究對(duì)細(xì)節(jié)投注了大量心力,其所呈現(xiàn)的成果不只展示霸王龍的頭骨可以抵抗非常高的咬合力,還精確地呈現(xiàn)霸王龍是如何辦到的。 」勞拉. 波羅(Laura Porro)說(shuō)道,他是倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)的化石生物力學(xué)專(zhuān)家。 波羅補(bǔ)充,現(xiàn)在這篇研究將能協(xié)助研究人員判斷其他化石動(dòng)物的頭骨可動(dòng)性。
俄克拉何馬州立大學(xué)土爾沙分校(Oklahoma State University in Tulsa)的古生物學(xué)家艾瑞克. 史尼夫利(Eric Snively)也對(duì)霸王龍的攝食機(jī)制有所涉略,他說(shuō)這篇研究「有助于解答霸王龍為何能夠擁有居于陸生動(dòng)物之首的咬合力量。 」
霸王龍非比尋常,他表示,因?yàn)樗鼈冏彀颓胺降难例X最強(qiáng)壯,和鱷魚(yú)之類(lèi)的掠食者不一樣,后者用來(lái)咬碎獵物的牙齒在吻部后方。
「它們的吻部由鼻梁上錯(cuò)綜復(fù)雜的骨頭組成,但是直到這篇研究為止,我們都不清楚顱骨其他部分的作用。 」他說(shuō)。
「現(xiàn)在我們逐漸得知它們頭骨的解剖全貌,這對(duì)厘清霸王龍如何發(fā)揮足以舉起好幾臺(tái)小卡車(chē)的咬合力量很有幫助。 」