恐龍探秘：古生物學家揭開超級翼龍脖子中的奧秘

 

巨型翼龍是有史以來體型最大的飛行動物，即便它們落在地上，站立起來的高度也有五米，和長頸鹿一樣高。與長頸鹿相比，巨型翼龍的脖子要細得多，但是腦袋又大的出奇，它們的長脖子是如何支撐腦袋的呢？

 

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圖注：巨型翼龍與人類和長頸鹿的體型對比，圖片來自網絡
中生代的天空屬於翼龍家族，它們與鳥類不同，靠連在前後肢上的翼膜飛行。早期的翼龍比個子大不了多少，但是隨著演化的繼續，翼龍們獲得了巨大無朋的體型，比如著名的風神翼龍，翼展超過12米，與一架小型飛機差不多。白堊紀的巨型翼龍也成為地球上出現過的體型最大的飛行動物。 圖注：風神翼龍展開雙翼與人類的體型對比，圖片來自網絡
與體型相比，巨型翼龍的身體比例並不協調，它們的腦袋又尖又長，能夠達到3米，但是連接著腦袋身體的脖子卻很細。與今天的長頸鹿對比一下，你就會發現巨型翼龍的脖子真的是細的過分啦！僅僅是觀察巨型翼龍的脖子，就會覺得支撐巨大的腦袋都顯得非常困難，對獵物進行攻擊並將很大的獵物叼起來更是不可能做到的！ 圖注：風神翼龍的骨骼及複原，其腦袋真的是大，圖片來自網絡 圖注：風神翼龍巨大而且尖長的腦袋，圖片來自網絡
盡管看上去不可能，但是翼龍們做到了，而一塊來自摩洛哥的不起眼化石幫助我們揭開了其中的奧秘。這是一節保存較為完整的屬於神龍翼龍科動物的頸椎骨，巨大的風神翼龍、哈特茲哥翼龍和阿氏翼龍正是屬於神龍翼龍科的。 圖注：來自摩洛哥的化石，圖片來自網絡


古生物學家拿到來自摩洛哥的化石後打算解決另一個讓他們疑惑的問題，那就是翼龍的頸椎骨之間連接的方式能夠讓它們的脖子做出多大幅度的彎曲，通過複原化石的關節麵連接方式就能得到答案。為了精確的獲取化石的形態，研究人員打算利用計算機對其進行掃描，就在此時，技術部門表示可以提供價格更昂貴，但是能夠看到化石內部結構的斷層掃描。研究人員當然不會放棄這麽好的機會，於是立即答應下來，正是這個巧合為我們揭開了翼龍脖子中的秘密。
當計算機斷層掃描結束後，古生物學家拿到了掃描結果，他們立即被驚呆啦！這是人類第一次看到翼龍頸椎骨內部的結構，完全顛覆了我們對於翼龍的認知。我們曾經推測翼龍的骨骼內部與鳥類相同，是中空結構，可翼龍頸椎骨內部掃描顯示它竟然是“輻條結構”！ 圖注：翼龍頸椎骨的內部結構，圖片來自網絡 圖注：翼龍頸椎骨內部結構的3D打印模型，圖片來自網絡 圖注：翼龍頸椎骨的計算機建模，圖片來自網絡
參與研究的樸茨茅斯大學科學家戴夫·馬蒂爾（Dave Martill）稱：“我們最重要的發現之一就是頸椎骨中央的橫撐排列，神經管位於椎骨的中央，並通過許多細長的杆狀小梁與椎骨外壁相連，這些細梁就好像是自行車輪子的輻條一樣從中間像四周呈放射狀排列，它們沿著椎骨的中央呈螺旋狀排列，甚至像自行車的車輪一樣橫跨整個椎骨內部，演化讓這些動物變成了令人歎為觀止的高效係統！”
翼龍頸椎骨的中空結構有效的減輕重量，保證能夠起飛，同時在其頸椎骨內部有50多根杆狀小梁，又大大加強了骨骼強度。如此結構的頸椎骨組成的整條頸椎具有很強的支撐力，甚至可以達到相當於全身90%的重量，也就是200多千克。如此看來，翼龍的脖子不僅能夠支撐巨大的腦袋，而且能夠保證腦袋做出捕獵動作並且叼起獵物的複雜而且具有力量的運動。 圖注：能夠在陸地上捕獵的巨型翼龍，圖片來自網絡


一塊來自摩洛哥的翼龍頸椎骨竟然揭開了它們細長脖子的秘密，巨大的翼龍在最大限度減輕身體重量以便能夠翱翔藍天的同時又沒有放棄骨骼結構的強度，真的是一台結構複雜而精密的“飛行機器”！

 

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論文：
Cariad J. Williams,Martino Pani,Andrea Bucchi,William Keeble,Nizar Ibrahim,David M. Martill,Show all authors,Show footnotes，”Helically arranged cross struts in azhdarchid pterosaur cervical vertebrae and their biomechanical implications”，Open AccessPublished:April 14, 2021


圖片 / 網絡（侵刪）
文字 / 江氏小盜龍（江泓）
排版 / 江氏小盜龍



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