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為什麼恐龍可以長到幾頓幾十噸,而現生的陸地動物達到不了這重量

在地球上,恐龍曾是昔日的霸主,而且,身形之大,一直讓很多研究它 的生物學家們費解,1.5億年前地球的主宰者,到底存在著多少謎團,它們為 什麼有如此大的體型?是靠什麼才長到如此大的?

其實,並不是所有的恐龍體型都很大。其中,最大的恐龍是蜥腳類恐龍, 這是一種草食恐龍,身長最大的有30多米長,而且,脖子與尾巴都非常長, 身軀就像是酒桶一般,靠粗壯的四肢來支撐著。梁龍、腕龍、雷龍都屬於蜥 腳類恐龍。

一直以來,生物學家從未停止過對蜥腳類恐龍的研究,對於它們前所未 有的龐大身軀,生物學家們也充滿了很多疑惑,為什麼地球上其他的陸地動 物達不到如此「噸位」?目前來說,地球上最大的陸地動物是非洲象,可是, 它的體重也不過為6噸左右。在恐龍的家族中,蜥腳類恐龍絕對是重量級的。 一隻成年的霸王龍,其重量為7噸,而最大的非蜥腳類恐龍,也就是被稱為 巨型山東龍的中國恐龍,其重量為16噸。

馬丁 ?桑德是德國波恩大學的古生物學家,對於恐龍的研究,他是從19 世紀古生物學家愛德華?德林克?科普的觀察結果開始的。馬丁 ?桑德說: 「在恐龍體態演變問題上,我們現在的理論條理更清晰。」在此之前,關於恐 龍身軀龐大的謎團的確沒有一個可以讓人信服的答案。馬丁 ?桑德帶領的國 際科學家小組通過六年的研究表明蜥腳類恐龍有著獨特的生物特徵,這些特 征的共同作用,讓它們擁有無與倫比的龐大身軀。

愛德華?德林克?科普曾注意到一點,動物的軀體會隨著進化的發展而 不斷増大,這樣的理論被稱為「科普法則」 有專家也認為體型龐大有著很多 的進化優勢,這樣,它們最大的優勢是在尋找食物或是交配對象時,不容易 成為被捕食的對象。不過,通常來說,大型的動物更容易遭到滅絕。

龐大的動物與身軀嬌小的動物相比,它們吃得更多,相對來說,繁殖速 度更慢。當遇到困難或是食物短缺的時候,它們就會面臨很多問題。身體越 長越大是自然選擇所促使的,還有,動物也因為走上了這條道路,而得到了 懲罰。對於這種對立力量之間的均衡使得大多數的陸地動物都有著不超過10 噸的體重。體型如此龐大,那麼,食物與氧氣是靠什麼獲取的呢?對於上述 的挑戰,蜥腳類恐龍用其獨特的方式克服了,最早出現的蜥腳類恐龍距今已 有2. 02億年的歷史了,而且,當時很快就長成了龐然大物,已知最早的蜥腳 類恐龍距今有2.1億年,就是伊森龍,其重量達到了 15噸。

克里斯丁 ?賈尼斯是美國布朗大學的古生物學家,他曾在20世紀90年 代研究發現,造成蜥腳類恐龍身軀龐大的一個重要因素,就是它獨一無二的 繁殖方式。:很多人都知道,恐龍下蛋,蜥腳類恐龍也不例外,克里斯丁 ?賈 尼斯說:「哺乳動物體型越大,那麼後代就越少。可是,大型恐龍可以同時擁 有許多蛋和幼仔。雖然恐龍體型在不斷増長,可是幼仔的數量並沒有減少。」

大象是現存陸地上最大的動物,它每4年才產下一頭幼仔,可是,在同 一個時間段里,恐龍卻可以產下數百個蛋。如此這般,蜥腳類恐龍就能夠消 除因為身軀龐大所帶來的危險。蜥腳類恐龍在面臨危機的時候,與大型哺乳 動物相比有著更快的反彈潛力。對於這一點,蜥腳類恐龍留下了令人吃驚的 恐龍蛋和窩的詳細記錄,有的時候,裡面還有保存完好的胚胎。恐龍蛋的大 小與鴕鳥差不多大小,一窩有8個蛋。

從蜥腳類恐龍的巢穴可以發現,它們並非是親代撫育,這也就進一步地 提高了成年蜥腳類恐龍繁殖更多後代的能力,馬丁 ?桑德通過研究發現,似 乎身軀龐大能夠讓蜥腳類恐龍的生長速度變得更快。為了更準確地了解恐龍 的增長速度,馬丁?桑德的研究團隊利用顯微鏡對恐龍的骨骼進行了極為詳 細的檢查。一般來說,大多數恐龍的骨骼上都有生長線,與樹木年輪相似。 經過研究,他們發現,蜥腳類恐龍的新陳代謝非常快,這樣,就會使它們較 為快速地獲得龐大的體型。通常,對於如此快的增長速度,其他類型的恐龍 是比不上的。他們對噸位在30噸的馬門溪龍的亞洲蜥腳類恐龍進行了仔細研 究,結果表明,快速地生長會使體重以驚人的速度增加,就馬門溪龍而言, 它一年就可以增加2噸的體重,與非洲象一年體重增加200千克相比,實在 太讓人吃驚了。

生長速度快會帶來很多好處。可是,當擁有龐大身軀時,要怎樣應對身 體與生活方式的需求?蜥腳類恐龍有著獨特的身體構造,如:脖子長,腦袋 小,還有如酒桶狀的體形、粗壯結實的腿部。馬丁?桑德及其他的研究人員 均認為,這種獨特的身體結構也是其擁有龐大身軀的一個重要因素。

可是,它是如何支撐與移動這樣龐大的身軀的呢?在20世紀80年代, 芬蘭赫爾辛基大學的傑伊?霍坎南為了解開這一謎團,對大型動物的骨骼和 肌肉力量進行了分析。他發現,就算是體型最大的蜥腳類恐龍,其軀體也沒 有達到理論上的極限。以腕龍的體型來說,它是其他恐龍的好幾倍,可是, 仍可以在陸地上行走。因此,大型的蜥腳類恐龍儘管笨重不太靈活,可是, 卻無法抑制其向更大的身軀發展。

還有一個問題就是,蜥腳類恐龍是如何獲得足夠的氧氣的?馬休?威德 爾對這一問題作出了解釋,他發現,蜥腳類恐龍有著和鳥一樣的肺部,與哺 乳動物相比,鳥類的呼吸速度要遠遠高於它們。蜥腳類恐龍在吸氣的時候, 肺部和肺泡內都會充滿空氣,它每一次呼吸所獲得的氧氣量是其他哺乳動物 的2. 5倍。

蜥腳類恐龍大約重80噸,它們獨特的身體結構是它們獲得充足食物的主 要原因。現今地球上,食草動物是最大的陸地動物,它們的主食就是沒有營 養的植物,這也就是食草動物不停地吃的原因。就如大象,它在一天當中, 吃東西的時間佔到了 18個小時,每天要消耗200千克的植物,如果是按照這 樣的標準,那麼,蜥腳類恐龍如果要吃飽,一天至少要消耗1噸的植物。對 於這一點,蜥腳類恐龍是如何做到呢?

對於這個問題,蜥腳類恐龍的脖子與小腦袋起到了最為關鍵的作用,它 們的脖子與腦袋就像長頸鹿一樣,由於脊椎輕可以使它們的脖子長得更長, 這樣,就可以擴大捕食的範圍,就算是站著不動,也能吃到範圍較大的食物, 這樣就節省了很大的體力。最重要的是,撕腳類恐龍並非咀嚼食物,它們的 牙齒是掛鉤似的9所以,它們是將枝葉從植物上咬下來,然後整個吞進去? 蜥腳類恐龍獨特的繁殖與生長方式,還有身體結構,使得它們可以克服 龐大身軀所帶來的各種困擾。在恐龍時代,可以說,撕腳類恐龍就是「精 英」。

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