一项发表于《strong>古生物学》期刊的最新研究表明，约 6600 万年前的两种长颈蜥脚类恐龙曾具备直立姿态，但体型大小限制了其持续时间。这项由巴西、德国和阿根廷学者共同完成的研究，揭示了幼体与成年个体在骨骼承重能力上的显著差异。研究团队利用工程学计算方法，评估了重力与体重对股骨造成的压力，为理解古生物行为提供了新视角。该研究得到了圣保罗州研究基金会的支持，体现了跨国科研合作在古生物学领域的最新进展。
针对产自巴西的乌贝拉巴泰坦龙和阿根廷的内乌肯龙，研究人员发现它们属于体型较小的蜥脚类，但仍能达到现代大象的大小。成年乌贝拉泰坦龙体长可达26 米，是巴西已知最大的恐龙物种，但其直立行为主要集中在较年轻的个体身上。这种发现挑战了以往关于大型恐龙运动能力的假设，表明体型增长会显著改变骨骼的力学表现。研究团队创建了七个不同物种的股骨数字模型，代表了不同的演化分支。
工程学方法的创新应用
为了精确量化骨骼应力，研究人员采用了工程领域常用的有限元分析技术，通过计算机模拟预测材料在受力时的反应。他们基于全球博物馆收藏的化石标本，重建了七种不同蜥脚类恐龙的股骨数字模型，涵盖多种演化支系。这种跨学科方法将现代材料力学应用于古生物复原，有效解决了传统化石记录无法直接反映力学行为的问题。研究进行了两种模拟，分别处理外部重力与内部肌肉力量的组合效应。
“较小的蜥脚类恐龙骨骼和肌肉结构允许它们更容易、更长时间地用两条后腿站立。较大的个体可能也能站立，但时间更短且更不舒服，因为该姿势会给股骨带来巨大压力。”圣保罗州立大学工程师学院博士后研究员朱利安·席尔瓦·儒尼奥尔表示。
模拟结果显示，产自巴西的乌贝拉巴泰坦龙和阿根廷的内乌肯龙在股骨承受应力方面表现最佳。这两种恐龙生活在白垩纪晚期，其股骨结构更坚固，能更好地分散压力。尽管成年体长可达 26 米，相当于现代大象的大小，但大型个体的直立能力受到生物学限制。更小的恐龙拥有更结实的股骨，能够承受直立时的重量，而更大的恐龙肌肉虽大但股骨不足以支撑。
体型限制与生存策略
直立姿态可能有助于这些植食性恐龙获取高处的植被，或在求偶时展示视觉优势。此外，这种姿态还能使它们看起来更大，从而威慑潜在的掠食者。然而，成年个体面临与大型蜥脚类相同的挑战，可能仅在必要时选择短暂直立。这种姿势虽然增加了捕食风险，但在特定环境下可能带来显著的觅食收益。研究人员指出，这种行为模式反映了动物在进化过程中的权衡。
研究团队指出，模拟未包含软骨因素，这可能会在关节处吸收部分应力。同时，尾巴在类似三脚架的平衡姿态中可能提供的额外支持也未纳入计算。研究人员假设所有标本的软骨功能相似，以确保比较工具的高效性。这些限制提醒我们在解读古生物行为时需要谨慎对待模型数据的适用范围。
通过比较不同演化支系的代表物种，团队能够较为准确地描绘数百万年前动物的行为模式。这项由圣保罗州研究基金会资助的研究，为古生物学与工程学的交叉应用树立了新标杆。未来研究可能需要结合更多软组织数据，以完善对史前巨兽运动机制的理解。该工具虽不能提供精确到每个个体的答案，但在比较不同谱系时具有相当高的准确性。
