恐龍以前的古生物具有高度的步行能力(視頻)


恐龍前的古生物具有高度的步行能力
研究者們根據數據用機器古生物來還原其步行的方式。(圖片來源:視頻截圖)

研究者們根據一種古生物的骨骼和足跡的數據而復原了其步行方式、結果發現,這種生活在恐龍以前時代的古生物原來曾經具有高度的步行能力。

大約3億年前的地球上,有一種像小狗那樣大小、被稱為Orobates pabsti的非常奇特的動物。也許對許多人來說還是第一次聽見,但是對於相關的科學家的圈子來說,卻是極其熟悉的事情。它非常的古老,看上去有點兒像一隻大蠑螈,因此它是一種很重要的古生物

在科學的權威雜誌Nature上也刊登過相關的研究報告。報告中提到了這種古生物是如何在陸地上行走的這一問題。現在已經查明。牠的走路方式比我們想像的程度更高。

Orobates之所以特別,是因為牠是骨骼化石和足跡化石的保存狀態都很良好的最古老的生物。正因為多虧了這兩者都齊備了,所以研究者才能夠藉助於電腦模擬和機器人將這種動物的走路方式還原了出來。這種生物的步行移動速度的方式所經過的變化時期和弄清其理由非常有助於這一研究。它可以使我們知道最初的這種生物是如何從大海而登上了陸地的。

通過這一研究可以推測,在德國高視闊步行走著的這個高模擬的Orobates機器生物,其姿態跟生息在中南美的鱷魚中的凱門鱷很相似。德國洪堡大學的生物學家、這一研究報告的首席作者John Nyakatura說,這是一個很令人意外的結論。因為那個時代的古生物就像山椒魚似的,牠是以腿向外伸展、腹部貼著地面方式行走的。

而凱門鱷則是以身體保持向上、腹部抬起的姿態行走的。這是一種程度更高的行走方式。大多數科學家們認為,這是比Orobates更晚時期的有羊膜類(是一種其胚胎有著羊膜的類型,也包括了爬蟲類和哺乳類),開始繁盛起來時候的行走方式更加發展了。

那麼這次研究是怎樣瞭解到Orobates的行走方式的呢?根據研究者們的說法,他們首先在電腦上製成Orobates骨骼的三維模型,然後再跟實際的Orobates化石足跡相對照,最後通過電腦的模擬來調查在用不同方式行走時Orobates的身體發生了什麼樣的變化。

他們在具體實施時,首先建立了一個團隊來開發一個機器Orobates,並建立了牠行走時的數字模擬。他們在機器Orobates行走時拍攝了這些生物機器的X射線,並特別檢查了牠的三個特徵:古生物是如何站立的,其骨骼是如何彎曲的以及其肘關節和肩關節的彎曲度。

接下來,他們根據這些數據而讓這個古生物機器穿過自己腳印的數字,以便知道其可以留下怎樣的步態。而模擬中的可能步態僅限於現實的步態,而不會出現那些在古生物機器的骨骼相互碰撞的情況下或直接發自於關節而突然出現的步態。

最後他們將這個機器Orobates帶入了現實世界。他們定制了一些可能的步態來測試真正的機器Orobates可能會如何行走的。在最合理的步態被確定後,他們讓其實地走了一下,然後測量了其所消耗的能量、其穩定程度以及腿部的力量是如何與類似的現代動物相對應的。這當然還包括了與化石足跡的匹配程度。


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