梁龙科动物的尾巴是武器,但音爆理论不幸失败
侏罗纪时代梁龙科动物像鞭子一样挥动尾巴,发出了无数音爆,这一说法不幸被推翻,但这些强大的武器仍能突破现代的速度限制。
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梁龙及其近亲的弯曲尾巴是进化工程的非凡壮举,但它们无法突破音障。图片来源:Piotr Wawrzyniuk/Shutterstock.com
侏罗纪晚期是一个危险的时期,即使你的体重有 20 吨,所以每个人都需要武器。人们认为,被称为梁龙科的巨型蜥脚类动物的尾巴就是武器,但这些尾巴移动的速度到底有多快呢?
二十五年前,早期的计算机模型尾巴暗示可以裂缝就像落在牛鞭上一样,突破音障,产生微小的音爆。研究人员认为,这可能是细尾蜥脚类动物的普遍特征。无论这种声音是否会吓退捕食者或被用作一种通讯手段,它至少会让这些巨型蜥脚类动物在我们耳中更酷。
自 1997 年以来,计算机建模已经取得了长足的进步,因此西蒙·康蒂,诺瓦科技学院的一名博士生决定进行更复杂的研究。可惜的是,康蒂和合著者在《科学报告》上的一项研究中宣布,建模结果表明迷惑龙尾巴的速度根本无法达到产生音爆所需的速度,它们的同类梁龙科动物也一样——这个群体包括以下著名的成员:雷龙和梁龙。但它们的毒刺很可能会让即使是皮厚的霸王龙也不敢咬它们。
康蒂用五只梁龙标本制作了典型蜥脚类恐龙尾巴的模型。模型长 12 米(39 英尺),重 1.44 吨,令人生畏。82 节椎骨用圆柱体制作而成,非常灵活,尾端移动速度可达每秒 30 米(每小时 67 英里)。
虽然这很危险,但这只是。尽管声音在气体中的速度取决于温度和成分,但在过去 1 亿年左右的时间里,空气并没有发生太大的变化。即使是这样的速度也需要尾巴非常坚硬,有强大的肌腱来支撑骨头。
当团队尝试让尾巴以音爆假说要求的 340 米/秒的速度移动时,尾巴断裂了。即使他们添加了软组织“弹片”来发挥与长鞭下落相同的作用,他们发现不需要担心被恐龙屁股打。
虽然我们没有发现任何梁龙科动物的完整尾巴,但我们确实发现了许多部分尾巴,其中没有一个包括适合破裂的附肢。因此,任何附肢都必须由某种很少化石化的东西组成。作者尝试了三种版本,分别由皮肤和角蛋白(构成头发和指甲的物质)、编织的角蛋白线和软组织制成。它们都无法突破音障。事实上,由爆裂产生的空气阻力会使尾巴更难达到高速。
人们提出了蜥脚类动物尾巴的许多其他用途,其中一些已经被证明是错误的。除了作为武器之外,剩下的可能用途包括作为长脖子的平衡器,以及让恐龙无需转身就能感知周围环境的方式。
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