霸王龙在21世纪有没有天敌(科学家通过研究认为)
在经历第五次生物集群大灭绝以前,统治地球的霸主一直都是身形庞大的恐龙。如果问恐龙当中最恐怖的品种,相信大家会毫不犹豫地说出霸王龙。
在我们眼里,霸王龙身形庞大,牙齿尖利。很多影视剧作品中,霸王龙是一个可以快速奔跑,一脚踩扁汽车,一口就吞下人类的恐怖怪物。霸王龙庞大的身躯和毋庸置疑的战斗力,是每一个动物的噩梦。
不过随着科技水平的不断进步,考古学家在霸王龙的化石中发现了越来越多的秘密。甚至有科学家通过研究认为,我们高估了霸王龙的恐怖程度,它很可能跑不过人类。这究竟是怎么回事?霸王龙真的被我们高估了吗?
霸王龙化石
霸王龙被高估了?霸王龙生活在6600万~6800万年前的白垩纪晚期。它是世界上最大的食肉动物之一。霸王龙的平均体长大约为12米,成年后的体重一般在5.4~8吨之间。
如果无法想象到霸王龙体型的大小,可以对比一下大象。目前陆地上最大的动物是大象,它们的平均体重为半吨。为了支撑笨重的身体,大象长着粗壮的四肢。但是霸王龙不同,每只霸王龙的体重都是大象的十倍以上。
霸王龙虽然长有四肢,但是只用后肢站立,两个前肢像是可爱的小手,比后肢细小数倍。站立的霸王龙上半身前倾,非常容易栽倒,但是它有巨大的尾巴保持平衡。
霸王龙有着陆生动物中最强的咬合力。它的头颅骨异于其他动物,上面有很多孔洞可以用来固定肌肉,同时减轻头颅的重量。而且很多骨头和头骨连为一体,防止滑动。因此,霸王龙有着超强的咬合力。再加上霸王龙和其他食肉恐龙不同,它的下颌是U形,可以让它每次都能咬下更多的肉。
霸王龙作为最强的食肉动物之一,有着非常科学的牙齿构造。它们的牙齿呈锯齿状紧密排列。每颗牙齿侧面有明显的棱脊,并且统一向后弯曲。锋利后弯的尖牙可以像凿子一样撕下猎物的肉体。同时也防止牙齿被陷入猎物体内无法拔出。
霸王龙的牙齿能够达到20厘米长,和普通筷子的长度差不多。在它的血盆大口下,人类会被它轻而易举就咬穿。根据其他恐龙受伤痕迹的化石推测,霸王龙的牙齿可以轻易咬碎大型动物坚硬的骨头。而且它们的牙齿可以不停地更新,随时替换掉松动或者断裂的牙齿。
霸王龙的牙齿化石
从身体和后肢的比例来说,霸王龙是兽脚类恐龙中后肢最长的种类之一,分别能够承受两吨以上的重量。
霸王龙的脚掌上有三个脚趾接触地面,跖骨并不接触地面。霸王龙的每只脚上有一个狭长的中跖骨,两侧还有一对跖骨对称存在。铰链型关节让霸王龙能够长时间在崎岖不平的陆地上行走。
霸王龙跑不过人类?
电影里霸王龙可以快速奔跑,轻而易举地追上并咬死人类。所以它是一种非常恐怖的存在。不过对于霸王龙能否快速奔跑,科学界始终都说法不一。
1993年,美国科学家将霸王龙的腿部结构数据,与现存的陆生动物进行详细对比分析。他们发现,霸王龙的股骨和胫骨比例大于1,所以它们也许和大象一样,只能缓步行走。
1995年,古生物学家詹姆斯·法洛指出,霸王龙的身体太过沉重。如果霸王龙不慎摔倒,身体就会以约60米/秒²的加速度撞到地上,严重时甚至会导致它死亡。而且因为霸王龙的前肢太过细小,所以根本无法在摔倒的时候支撑身体。
詹姆斯·法洛还用长颈鹿举例说明霸王龙奔跑的必要性。他认为,长颈鹿以50公里/小时的速度奔跑会导致脚部断裂。如果在生死攸关的紧急情况下,霸王龙也能像长颈鹿一样奔跑。即便身体会受伤,但也比死亡的打击要轻。
1998年,托马斯·霍尔特教授发现,霸王龙的胫骨和股骨比例、及跖骨与股骨比例非常大,是5~7吨的动物里,比例最大的动物。但是它们的后肢长度却远远大于大象、三角龙等动物。这说明霸王龙的腿更长,即便没有奔跑,也能使用大步幅走出较快的速度。
2002年,《自然》杂志刊登了一份研究霸王龙奔跑速度的数据。一个科研团队,以短吻鳄、人类、鸡、鸸鹋和鸵鸟作为对照,建立了推算霸王龙在不同奔跑速度下,腿部肌肉的大小。他们发现,如果霸王龙的腿部肌肉占身体40%~86%的体积,那么它们就能以40公里的时速快速奔跑。
如果霸王龙的腿部肌肉更小,但是也能达到18公里/小时的走路速度或者慢跑速度。但是由于霸王龙的身体化石只有骨骼,所以我们无法根据肌肉推测出霸王龙的移动速度。
2007年,有科研团队利用霸王龙化石的资料,在电脑的推算下研究它的移动速度。电脑推算结果显示,一只成年霸王龙每小时可以奔跑出30公里的距离。如果霸王龙真的能够以此速度奔跑,那么就能轻易追上人类并且将其撕碎。
不过,最新的研究推翻了以上种种说法。研究从霸王龙的尾巴开始,并且根据生物力学原理为我们还原了霸王龙移动速度的真相。
伦敦大学皇家兽医学院的生物力学专家约翰·哈钦森表示,霸王龙的尾巴平衡了身体,所以它尾巴的重量和身体至少占自身的四分之一。因此,霸王龙如果想要旋转身体,必须要缓慢移动。即便是转45度角,也会耗费2~3秒的时间。就像是一个扛着一棵树的人类,由于重心太高而且太长,为了不被惯性“甩”过头,只能慢慢移动。
科学家根据霸王龙化石的复原数据,结合生物动力学的分析,判断出,霸王龙尾巴摆动的频率大概为0.66次/秒。步行速度大约在1.28米/秒,平均时速大约为4.608公里。这比人类之前的估计小了好几倍,大大出乎了人们的预料。
要知道,人类快步行走的速度至少在5公里/小时。也就是说,如果人类和霸王龙同时赛跑,只需要快步走就能轻易超过霸王龙的速度。
霸王龙被高估的不仅是速度
作为凶猛残忍的大型食肉动物,霸王龙只能缓慢地行走移动。只能说造物主是公平的,给了霸王龙锋利的牙齿和巨大的咬合力以后,收回了它快速奔跑的能力。作为食肉动物,霸王龙庞大的体积每天都会消耗极大的能量。无法奔跑的它又该如何追击猎物呢?
其实霸王龙被我们低估的地方不仅仅是速度。根据它无法快速奔跑,科学家大胆推测,霸王龙是食腐动物。而且它的两个“可爱”的小前肢,就是为了帮它吃尸体的“小手”。
有人说,巨型食草动物体型比霸王龙更大,所以肯定比霸王龙走路更慢。因此巨型食草动物或许就是霸王龙的新鲜食物,毕竟外形如此凶悍的霸王龙趴在地上啃其他动物吃剩的尸体,怎么想都觉得不和谐。
但是霸王龙如果以活体巨型食草动物为食,必须要有捕杀它们的能力。比如狮子或者老虎都会用强健的前肢扑倒猎物再进行撕咬。但是霸王龙徒有强大的咬合力,却没有强健的前肢,所以它不可能直接猎杀巨型食草动物。
霸王龙和人类前肢骨骼对比图
而且巨型食草动物不会逆来顺受,它们也有保护自己的武器。比如一些巨型食草动物身上会覆盖坚硬的鳞甲,保护自己不被咬伤。还有一些食草动物把尾巴也进化成了武器,一旦有食肉动物靠近,大大的尾巴就会像流星锤一样扫向食肉动物。
而且,科学家发现,霸王龙的嗅觉非常灵敏。这一发现无疑给霸王龙是食腐动物这一说法增加了佐证。
霸王龙和甲龙
在研究霸王龙的脑部结构时,科学家发现霸王龙有极大比例的嗅觉神经。霸王龙的是嗅觉器官最发达的恐龙之一,这和大多数食腐动物的嗅觉特征极为相似。因为食腐动物就是依靠灵敏的鼻子去找寻食物。
传言里让其他动物闻风丧胆的霸王龙,其实不过是秃鹰一般的食腐动物。这样的研究结果让众多人大失所望。毕竟每一个崇拜霸王龙的人都不太能接受偶像“捡腐肉吃”的画面。
霸王龙的脑部结构
霸王龙食腐的画面虽然让人难以接受,但是它们生存本领却让人忍不住赞叹。大多数冷血动物代谢缓慢,而且能够根据环境温度调整自身体温。比如鳄鱼、青蛙以及蛇,它们被称之为变温动物。而需要大量食物补充热量,身体代谢较快的热血动物,比如人类和鸟类,则是恒温动物。
科学家分析了上百种动物生长速度和能量消耗的数据。发现动物生长速度越快、所需能量越多,代谢速度也就越快。之后科学家根据恐龙年龄大小推算代谢速度,发现恐龙既不是变温动物,也不是恒温动物,它们是介于二者之间的中温动物。
变温动物、恒温动物和中温动物
中温动物不像恒温动物那样吃得多,也因为自己体型巨大而比冷血动物走得更快。这种“中庸之道”有效提高了霸王龙的存活率,让它们能够更轻松地在陆地上生活。因此霸王龙生存的范围也非常广阔。
根据有关资料显示,霸王龙一开始在亚洲诞生,后来在白垩纪结束之前迁徙到了北美洲。电脑数据推算,如果现在穿越到任意一个霸王龙存在的年代,那么成年霸王龙的数量大约在20000只左右。
科学家推测,霸王龙从诞生到灭绝一共传了12万7千代。在如此漫长的时间里,霸王龙的数量只会越来越多。也许霸王龙的总数超过25亿只。
如果数据中加上还没有成年的霸王龙,这个数量只会更多。不过能有成为化石的霸王龙少之又少,大约每8000万只霸王龙中,只有1只霸王龙能够变成化石。
霸王龙化石
随着时间的推移,霸王龙化石被发现的数量会越来越多。随着科技的进步,人类研究古生物的技术也会越来越先进。相信在不远的未来,我们将有机会窥探霸王龙更多的秘密,让我们共同期待这一天的到来。
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