霸王龙和它的许多兽脚亚目近亲身体很大,但手臂很小。 是什么赋予了?
霸王龙是一个凶猛的猎人,在陆地上行走的动物中咬力最强。 6600万年前,这只野兽在白垩纪晚期的荒野中徘徊,寻找三角龙或埃德蒙顿龙来咀嚼。
暴君蜥蜴王唯一没有威胁的就是它那纤细的手臂。 与身体其他部位相比,霸王龙并不是唯一拥有小手臂的恐龙。 它的许多兽脚亚目近亲——一群双足,主要是肉食恐龙——都具有这种特征。 但为什么许多兽脚亚目会进化出如此粗短的手臂呢?
科学家们提出了一些可能的解释。
2021 年发表在《Acta Paleontologica Polonica》杂志上的一项研究表明,霸王龙等骨骼破碎的兽脚亚目动物进化出了小手臂,因此它们在进食时不会咬掉对方的手臂。研究作者提出,古生物学证据表明,这些动物将猎物作为一个群体吞食,所以也许它们进化出小四肢以避免在一群兽脚亚目恐龙袭击被处理的三角龙时意外撕裂手臂。
然而,目前这只是一个假设。 “这是一个很好的故事,”伦敦大学皇家兽医学院的生物学家约翰哈钦森说,他没有参与这项研究。 “但我认为,最终,我们真的不知道。”
哈钦森研究大型陆生动物的运动生物力学——包括现存的和已灭绝的——以不同的方式看待恐龙前肢的进化:在兽脚类动物的进化中,“手臂并没有真正变短,但腿却变长了,”他说。
“随着动物变大,前肢变小,头部变大,”他继续说。尤其是霸王龙,“在他们的头上适应了这种粉碎骨头的杀手咬,所以他们真的把他们的头专门化了,然后他们真的,真的减少了他们的前肢。”
随着霸王龙和它们的兽脚亚目近亲进化出更大的头部和双足姿势,它们较少使用前肢。他们开始更多地用头来捕捉和杀死猎物。结果,根据这个想法,前肢没有像其他身体那样长得那么多。
“一只动物只能将这么多的身体体积用于一件事或另一件事,”哈钦森说。 “他不可能是万事通。所以你要么有一个非常通用的身体,所有东西都同样专门针对一些一般的生态利基市场,要么你真的像霸王龙一样专业化,他超级专业化成为前线——终结捕食者。”
霸王龙的手臂太短,无法帮助它猎杀。哈钦森说,这些巨大的恐龙使用“穿刺拉”的方法来击倒猎物,霸王龙会咬出“大块的肉,用它们强壮的脖子向后撕开”。他补充说,这也是现代科莫多巨蜥(Varanus komodoensis)捕猎的方式。他们的大后腿会帮助稳定他们。目前没有证据表明他们的小型武器有任何帮助。
人们很容易假设动物拥有的每一个特征在帮助生物生存方面都有某种进化作用。但有时特征只是出现(或消失),并不一定会带来明确的进化益处。在这种情况下,这个特征——前肢长度——没有改变,而其他特征却改变了。其他霸王龙身体部位长到巨大的大小,以帮助它们在生态位中生存。可能不需要手臂与霸王龙身体的其他部分一起生长,相比之下,它们看起来小得可笑。
但这也可能不是故事的全部,Hutchinson 说。霸王龙和其他兽脚类动物可能用他们的手臂做了什么,需要更多的研究和保存完好的化石才能找出原因。