古老的宏伟,旋转的尾巴与今天活着的任何东西都不一样。新的研究表明,他们在主人走路时左右优雅地旋转,并在跑步时热情地摇摇欲坠。
恐龙的鸟类谱系大约花了大约8000万年的历史,才失去了如此冗长的尾巴,这与身体比例和姿势的重大变化相符。长长的尾巴如此顽固地表明,它们对这些动物很重要。
但是,没有活生生的例子,恐龙的尾巴却如何促成其古老的存在。尾巴以前已经接受了其潜力抗植物防御,种类内部的沟通及其在平衡中的作用游泳。
新的建模表明,他们可能在恐龙运动中发挥了关键功能,而不仅仅是对其直立姿势的配重。
“当我第一次看到模拟结果时,我感到非常惊讶。”古生物学家彼得·毕晓普(Peter Bishop)说,目前在昆士兰州博物馆。
模拟表明非avian兽人的尾巴和颈部(包括霸王龙他们建模,左右旋转。
Bishop及其同事应用了研究现有物种的物理和生物学参数,使用了与解剖学和肌肉模型的全身方法,以创建详细的动态动物步行行为行为的3D模型,受到其生物学系统的基本物理学的约束。
他们通过模拟当前活着的鸟类Tinamou的运动来测试模型的准确性(Eudromia秀丽隐杆线) - 南美灌木丛鸟类的地面。
“模拟自发产生步行和跑步步态,具有强烈的运动学和动力学匹配,可以与经验观察,”该团队在他们的论文中写。
该模型还预测,这些鸟的运行速度可能为2.62 m/s,这符合我们对Tinamou的了解。
因此,他们开发了一个模拟核分析Bauri- 一种小型的食肉兽脚架,狩猎昆虫,蜥蜴和古代鳄鱼祖先的婴儿大约2.2亿年前。这些动物的骨头有空心的骨头,像灰狗一样光滑而苗条,使它们变得轻,敏捷并且可能非常快。它们长达3米(9.8英尺),重约15公斤。
以前的运动模型已将沿动物长度的身体片段视为一个刚性实体,并将其视为对其前端的平衡,但是研究人员结合了轴向运动,以了解“全动物运动如何与形态学,神经肌肉控制和性能相互作用”。
“在进行了一系列进一步的模拟后,使尾巴更重,更轻,甚至根本没有尾巴,我们能够最终证明尾巴的摇摆是控制整个步态的角度动量的一种手段,”解释了主教。
通过左右弯曲,C. Bauri's尾部调节动物整个身体的角动量(旋转运动量),通过充当惯性阻尼。它将这种旋转运动保持在有限的范围内。
“本质上,我们的发现表明恐龙喜欢霸王龙和速率当他们跑步时,他们的尾巴从一侧到另一侧都摇摆,这有助于他们保持平衡。”说主教。
该模型显示出超过5.7 m/s的速度限制,这是该物种的快速步态。团队指出,这可能是有点低估的,因为脚地面反作用力并不完全准确。还有其他一些区域在初始模型和真正的鸟之间显示出差异,包括更直立的臀部姿势。
但是模型揭示了C. Bauri's尾部运动似乎与其他身体运动协调,以最大程度地减少所需的肌肉努力。
运行无尾模拟的模拟表明,虽然尾鼠模型恐龙能够调整其运动模式以弥补这种缺乏惯性阻尼的方法,但它使所需的肌肉努力增加了18%,这表明恐龙尾巴具有关键的作用,而不是简单的配重。
“这项研究使我们对恐龙的移动方式有了更深入的了解,并且很可能会改变我们在电影中看到恐龙的方式侏罗纪公园将来,”说昆士兰州博物馆网络首席执行官吉姆·汤普森(Jim Thompson)。
这项研究发表在科学进步。