像航空巧克力一樣的骨骼：幫助恐龍飛行的演化適應

有時很難想像我們稱之為家園的星球，擁有大都市和寧靜的農田，曾經被像巴士和五層樓房那麼大的恐龍統治。 但最近的研究有助於加深我們的理解恐龍為何盛行：答案可能在於它們特殊的骨骼，其結構類似航空巧克力。

巴西古生物學家蒂托·奧雷裡亞諾發現，充滿小氣囊的中空骨對恐龍的生存非常重要，它們在不同的譜系中獨立進化了多次。

根據這項研究，充氣骨頭進化成三個不同的譜系：翼龍，技術上會飛的爬蟲類，以及兩個恐龍譜系獸腳亞目（從烏鴉大小的小盜龍到巨大的霸王龍） 和蜥腳類動物（長頸食草動物，包括腕龍）。 研究人員將注意力集中在三疊紀晚期，大約2.33億年前，在巴西南部。

每當動物繁殖時，演化產生隨機變異在遺傳密碼中。 其中一些變異會遺傳給後代並隨著時間的推移而發展。

查爾斯·達爾文相信進化論創造了“無盡的形式最美麗」。 但有些改編會一再自發性出現，有點像多次拿到同一手牌。 什麼時候同一隻手不斷出現，這標誌著演化已經找到了一個重要而有效的解決方案。

巴西研究小組研究的變體是充氣椎骨，這可以增強恐龍的力量並減輕體重。

輕巧但強大

您從亞馬遜或其他線上零售商定期交付的貨物均採用瓦楞紙板包裝，其具有與充氣骨頭相同的優點。 它很輕，但又很堅韌。

瓦楞紙板或者正如人們最初所知的那樣，褶皺紙是一種人造設計實驗，取得了巨大成功，現在已成為我們日常生活的一部分。 它於 1856 年在英國獲得專利，最初設計用於支撐當時在維多利亞時代的英國和美國流行的禮帽。

三年後，達爾文發表了他的論物種起源其中概述了創造優勢的演化特徵如何比不創造優勢的變體更有可能傳遞給後代。

CT掃描技術使奧雷裡亞諾和他的同事能夠窺視他們研究的堅硬化石的內部。 如果沒有現代技術，就不可能觀察化石內部並檢測脊椎中的氣囊。

研究發現沒有共同祖先具有這種特徵。 所有三個群體都必須獨立地發育出氣囊，並且每次的方式都略有不同。

氣囊可能提高了恐龍血液中的氧氣含量。 這三疊紀氣候炎熱乾燥。 因此，血液中循環的氧氣越多，就能更有效地冷卻恐龍的身體。 這也能讓他們移動得更快。

氣囊可以支撐和強化恐龍骨骼的內部結構，同時為大而有力的肌肉創造更大的附著表面積。 這將使骨頭能夠長到更大的尺寸，而不會給動物帶來負擔。

在現存的鳥類中充氣骨骼減少了整體質量和體積，同時增強了骨骼的強度和剛性——飛行的基本特徵。

古生物學不僅講述如果沒有那顆臭名昭著的小行星，地球可能會發生什麼的故事，而且還幫助我們了解仍然活著的生物的演化。

史前聯繫

這種恐龍遺產的影響存在於許多今天活著的動物身上。 不只是死去已久的動物才發現這種適應方式有用。 許多鳥類種類今天的生活依靠空心的骨頭來飛翔。 其他動物則利用氣囊來支撐和強化它們的大骨頭和頭骨，而不會給它們帶來壓力。

大象頭骨就是一個很好的例子。 裡面大象頭骨是巨大的氣囊，可以讓動物移動其巨大的頭部和沈重的象牙，而不會拉傷頸部肌肉。

人腦也受到兩層堅硬、緻密的骨骼（內層和外層）的保護，其中夾著一層較軟的、海綿狀和充氣骨之間，被稱為雙翅蟲。 這使得我們的頭骨既輕又堅固，能夠吸收對顱骨的衝擊。

這些都是趨同演化的例子，其中動物反覆面臨相同的問題，每次都進化出相似但並不總是相同的解決方案。 今天的動物正在遵循與恐龍相同的進化劇本。

莎莉·克里斯汀·雷諾茲，古人類古生態學首席學者，伯恩茅斯大學

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