一项新的研究表明，小臂、两条腿的恐龙可能会摇尾巴来帮助它们奔跑，这与人类摆动手臂的原因相同。
弄清楚已经灭绝的物种如何在世界上移动并不容易，因为只剩下骨头和脚印需要分析。大多数以前关于双足恐龙的研究——那些用两只脚站立的恐龙，比如霸王龙——都是通过关注动物的腿来推断运动的。
哈佛大学博士后研究员彼得·毕晓普（Peter Bishop）说，科学家们假设双足恐龙的大尾巴是帮助平衡的被动结构（在大部分研究期间，他在英国哈特菲尔德皇家兽医学院工作） ）。
在这项新研究中，Bishop 和他的同事修改了一种用于医学和航空航天领域的模拟方法，以更深入地探索双足恐龙的生物力学。
首先，他们在一种生物上测试了他们的模拟，一种 Tinamou 鸟——一种在中美洲和南美洲发现的地栖鸟类，具有与古代双足恐龙相似的特征。然后他们确保他们的模拟结果与现实生活中的观察相符。
然后，研究人员在单一种类的双足恐龙上测试了他们的模拟。Coelophysis bauri ; 一种生活在三叠纪时期的快速、长肢物种，时间跨度从 2.519 亿年前到 2.013 亿年前。他们为计算机模拟提供了动物的数字模型，该模型取自其化石骨骼的 CT 扫描。
通过计算机模拟，研究人员可以将恐龙的脊椎分为身体、头部、颈部、背部和尾部等多个部分。然后，研究人员能够打开和关闭身体的各个部分，以确定当模拟恐龙在尽可能短的时间内从 A 点冲刺到 B 点时，每个部分扮演什么角色。
“我们并没有真正的期望或假设导致这一点，”毕晓普告诉 Live Science。“我们假设 [尾巴] 会挂在那里。”
不只是挂
事实证明，尾巴的作用远不止起到平衡作用。当研究人员从模拟中取出尾巴或阻止它移动时，恐龙开始以不同的方式旋转其骨盆，以补偿缺失或不动的尾巴。
这表明尾部在控制角动量或旋转物体的动量方面发挥了重要作用。如果您将恐龙的中心视为轴，那么在跑步过程中，当它的体重从左向右移动时，尾巴正在努力保持生物的平衡。
毕晓普说，这与“我们人类在走路或跑步时摆动手臂”的原因相同。这只恐龙和许多其他双足恐龙都有小臂，无法控制这种动态平衡。“相反，我们人类没有尾巴，但我们有相当大的手臂，我们以这种方式控制角动量，”毕晓普说。
他们还发现，当他们强迫尾巴摇摆与腿不同步时（例如，当恐龙右腿向前而不是左腿向前移动时，尾巴向右移动），恐龙必须“大量”消耗更多的能量，毕晓普说。这表明尾巴在节能运动中也发挥了作用。
“谁说我们需要一台时间机器来合理地相信这篇论文为早期恐龙腔骨龙的奔跑运动提供了一个合理的[和]令人信服的模型？” 英国布里斯托尔大学脊椎动物古生物学教授迈克尔本顿说，他没有参与这项研究。
由于这些方法是用活体类似物进行测试和改进的，“我们可以确信它们适用于化石动物，”本顿在一封电子邮件中告诉 Live Science。
移动化石
尽管研究人员只关注一种恐龙物种，但他们认为，由于腔骨龙的身体设计与许多其他双足恐龙非常相似，因此这些物种在奔跑时的结果可能适用。毕晓普说，结果也可能适用于行走的恐龙，但尾巴摇摆的力度可能不那么强。
“这是一项有趣的研究，很高兴看到研究人员使用了复杂的模拟，”英国朴茨茅斯大学古生物学高级讲师、国家地理探险家 Nizar Ibrahim 说，他也没有参与其中。在研究中。“这项研究和其他最近的研究表明，尾巴的作用比以前假设的更具活力。”
易卜拉欣是2020 年 4 月发表在《自然》杂志上的一项研究的主要作者，该研究发现一只巨型恐龙埃及棘龙可能用它的尾巴在水中移动。
“恐龙尾巴非常多样化，有各种形状和大小，”易卜拉欣在一封电子邮件中告诉 Live Science。“看到这种 [新研究] 方法应用于其他恐龙会很有趣。”
新发现于 9 月 22 日发表在《科学进展》杂志上。
