很少有生物能像蜥脚类动物那样将解剖学推向极限。 这些超大型恐龙依靠支撑巨大腰围的柱状四肢移动,挥舞着鞭子状的尾巴来抵御捕食者,并用长长的脖子吸食树叶。
虽然这整组恐龙通常被称为“长脖子”,但在侏罗纪晚期在现在的中国附近游荡的马门溪龙会让其他蜥脚类恐龙羡慕不已。 在周三发表的一项研究中 系统古生物学杂志,研究人员估计,马门溪龙的脖子伸长了将近 50 英尺。 它的脖子比普通校车长,估计是所有蜥脚类动物中最长的。 它可能是有史以来观察到的动物最长的脖子。
1987 年,古生物学家在中国西北部富含恐龙的石树沟组的生锈红砂岩中发现了一具蜥脚类恐龙的部分骨骼。 遗骸是零碎的,主要由下颚、头骨碎片和几块椎骨组成,但它们暗示着一种巨大的动物在 1.62 亿年前与原始霸王龙一起横扫沼泽平原。
研究人员将这只恐龙命名为 Mamenchisaurus sinocanadorum,并将其与来自东亚的其他几种长颈蜥脚类恐龙联系起来。 但马门溪龙的真实大小仍然是个谜。 没有其他蜥脚类动物的化石遗骸被挖掘出来,科学家们只能检查那对夫妇的椎骨。
石溪大学研究蜥脚类动物解剖学的古生物学家安德鲁摩尔说,许多最大的恐龙就是这种情况。 “特别令人着迷和沮丧的是,通常情况下,最长的脖子属于化石记录中已知最少的东西,原因很简单,因为很难掩埋那么大的东西,”领导这项新研究的摩尔博士, 说。
因此,他转向了马门溪龙的几个近亲的化石,尤其是 2013 年在中国西北部发现的一种年龄稍大的蜥脚类恐龙新疆泰坦。值得注意的是,研究人员发掘了新疆泰坦的整个脊柱。 它长近 44 英尺,是化石记录中最长的完整颈部。
“ 通过使用这些更完整但更小的标本,我们可以扩大规模,并对马门溪龙的样子做出相当合理的估计,”摩尔博士说。
在比较了马门溪龙和新疆泰坦之后,摩尔博士和他的团队得出结论,马门溪龙拥有近 50 英尺长的脖子。 这将占其估计总长度的大约一半,相当于八个多一点的长颈鹿脖子首尾相连。
为确定马门溪龙如何拥有与半拖车一样长的脖子,Moore 博士及其同事使用 CT 扫描仪分析了该动物的椎骨。 恐龙活着时,蜥脚类动物的椎骨内部并没有塞满沉重的骨髓和组织,而是充满了类似于现代鸟类(如鹳和天鹅)中发现的大气穴。 这些空腔占每块骨头体积的 77%,大大减轻了马门溪龙脊柱的重量。
迈阿密弗罗斯特科学博物馆专门研究蜥脚类动物的古生物学家卡里伍德拉夫说,减轻颈部的负荷对所有蜥脚类动物来说都是必不可少的。 “这么长的脖子是一个很大的重量,你必须远离身体,”伍德拉夫博士说,他没有参与这项新研究。 “如果你必须伸直手臂拿锤子,你的手臂很快就会疲劳。”
尽管它的椎骨是空心的,但马门溪龙的脖子并不脆弱。 在最初的挖掘过程中,古生物学家发现了一根几英尺长的骨组织化石棒。 它可能是脊椎的僵硬延伸,通常被称为颈肋,它会延伸到脖子的长度,像支架一样支撑它的轻骨。 虽然这降低了颈部的灵活性,但这些肋骨有助于保持庞大的结构稳定。
“尽管它有很多骨头,但它不像蛇那样可以自己蜷缩起来,”伍德拉夫博士说。 “它基本上就像一根杆子。”
马门溪龙的脊柱得到加强,很可能使它的颈部保持水平,与地面保持相对较浅的角度。 但因为它的脖子有多长,它仍然可以从许多树上摘下树叶。 这可能帮助蜥脚类动物在一个可能挤满了其他巨大食草动物的生态系统中挤进了一个独特的位置。
根据研究人员的说法,几组蜥脚类动物似乎进化出了极长的脖子,这可能与马门溪龙的鹤状突起相媲美。
“我们真的不知道限制是什么,因为随着我们做出越来越多的发现,它们会继续推动它们,”摩尔博士说。 “我们的默认设置应该始终是假设那里有更大的东西。”