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像吸塵器的「雷龍」

像腕龍(Brachiosaurus)或「雷龍」(Apatosaurus)(迷惑龍屬,詳情請見這篇:「雷龍」要回來了嗎?)這類草食恐龍,是地球上存在過最大的走獸,重達80噸。許多這類的恐龍具有很長的頸部,科學家一直在討論,這特徵是為了適應怎樣的生態。現在,利用數學運算,還有吸塵器的模擬,兩位英國的科學家,找出可能的答案。

一般而言,科學家認為恐龍體型之所以如此巨大,除了在2億3千萬年到6千5百萬年間,能應付中生代恐龍吃恐龍的世界,還能有夠大的腸道空間可以消化上噸的素食。一些雷龍體長近30公尺,約為兩輛拖板車相加的長度。

但對於這些恐龍的長脖子,科學家們則沒有共識。以雷龍為例,頸部有9公尺長,大概是長頸鹿的五倍。一些科學家認為,雷龍的長脖子和長頸鹿一樣,是取食樹上食物的適應。然而,有其他科學家,像是澳洲的生理學家Roger Seymour研究指出,要將血液由9公尺高的頸部送到頭部,消耗的能量太大,所以長脖子比較可能用於搜索接近地面的植物。

兩位英國的演化生態學家,格拉斯哥大學的Graeme Ruxton,與利物浦約翰摩爾大學的David Wilkinson,建立了一套模型,去計算長脖子對雷龍的好處。這套模型的數學公式很簡單,包含幾個參數,像是體重,頸長還有脖子在身體的哪個高度,可以藉此找出藉由移動長脖子,而非整附身軀所減少的能量消耗。結果顯示,和6公尺的脖子相比,9公尺長的脖子,能減少80%的能量消耗在搜索食物。

該研究的作者認為,省下來的能量,已經足以讓雷龍抬起頭搜索樹頂上的食物。然而,他們也發現,頸部長度並非無限制,因為在模擬中,長過9公尺的脖子,能量的消耗會急遽上升。

雷龍有時候很像1950到1970年代間大量生產的吸塵器-有個笨重的身軀待在原地,利用長長的管子清理整個空間。相反地,取代恐龍的哺乳類則具有輕盈的身體,可以敏捷地移動,就像現今的吸塵器。

德國的生物學家Andreas Christian認為這份研究,對於研究恐龍長脖子的演化很有貢獻,提供了證據指出龐大的身軀和長脖子複雜的交互關係。古生物學家Martin Sander,也藉此推測,許多草食恐龍把食物吸入,而不咀嚼。如果他們有巨大的牙齒和下顎,便無法支持與軀幹相較之下很小的頭部。

Seymour認為這項研究支持了他的學說。他不認為長脖子有必要抬高,使得恐龍需要消耗身體儲存的一半能量,將血液送到頭頂-「我們就別要求雷龍抬高牠的脖子吧」。

資料來源:ScienceNow [22 March 2011]

編按– 關於雷龍和迷惑龍之爭在這篇文章中暫且放下,詳細資訊可參考這篇文章:「雷龍」要回來了嗎?

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關於作者

Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。