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哺乳動物體型變大會被重力壓垮 , 那么恐龍為什么沒被重力壓垮呢?恐龍也不全都是幾層樓高的大家伙,巨型蜥腳類恐龍可以長得很大,達(dá)到六七十噸 。大型獸腳類可以長到十幾噸,但大部分的恐龍都是中小型恐龍 , 有的甚至還沒有雞大 , 美頜龍、中華鳥龍、小盜龍、亞洲近頜龍、單爪龍、小馳龍等都在4公斤以下,而小馳龍甚至只有0.16公斤 。但在一般人眼中,恐龍都是巨大無比的 , 小的可憐的恐龍就被忽略了,以偏概全也是網(wǎng)上常見的現(xiàn)象 。還有一個常見的錯誤認(rèn)知,那就是“遠(yuǎn)古的動物比現(xiàn)存的動物大”,別忘了 , 藍(lán)鯨還在海洋里呢,它的極限體重比已知最大恐龍的兩倍還大,可謂“哺乳動物之光” 。陸地上,長鼻目和奇蹄目都誕生過15噸以上的巨獸,這樣的體重放在整個地球史上都不算小 。
但整體上來看,恐龍的身體結(jié)構(gòu)更利于大型化,而哺乳動物的身體結(jié)構(gòu)更利于小型化 。
首先我們來對比以下恐龍和哺乳動物的骨骼結(jié)構(gòu) 。▲這是恐爪龍的頭骨 。▲這是和恐爪龍體重相當(dāng)?shù)默F(xiàn)代灰狼的頭骨 。
觀察兩者的結(jié)構(gòu) , 就會發(fā)現(xiàn),恐爪龍的頭骨有很多鏤空結(jié)構(gòu),其他恐龍頭骨也有此類特征 , 霸王龍的頭骨也到處都是洞 。而狼的頭骨更緊湊更厚實,哺乳動物也都有此類特征 。可兩者的強(qiáng)度并無太大差距,恐龍的頭骨更輕 , 同等體重下體積更大,同等體積下重量更小 。
所以恐龍的顱骨結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化程度更高,有利于它們減輕重量或者增大體積 。有些恐龍還演化出中空輕盈的骨骼 , 比如翼龍類 , 能進(jìn)一步的減輕體重,這樣的結(jié)構(gòu)如今仍在被恐龍的后代鳥類所使用 。比如最大的翼龍之一諾氏風(fēng)神翼龍,站著有長頸鹿那么高,翼展可達(dá)11米,但是體重只有200公斤左右 。
顱骨結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化加上中空的骨骼 , 使得恐龍的密度比哺乳動物低 , 所以恐龍是“虛胖” 。
其次,恐龍的呼吸系統(tǒng)更有利于大型化 。
由恐龍演化而來的鳥類有高效的雙重呼吸系統(tǒng),讓它們能應(yīng)付飛行時的高氧需求 。它們的肺部不似哺乳類一樣能大幅擴(kuò)張收縮,而是使用氣囊將新鮮空氣單向推入與脊骨及胸骨連接的肺部,不單可令肺部更為固定 , 也可減少在呼吸時肺部擴(kuò)張收縮造成的能量消耗 。恐龍也具有類似的氣囊呼吸系統(tǒng),獲取氧氣和排出廢氣的效率大大強(qiáng)于哺乳動物,不用害怕身體過于龐大而導(dǎo)致的器官缺氧(“大氣含氧量越高體型越大”只適用于節(jié)肢動物) 。
而體內(nèi)的氣囊占據(jù)了大量空腔,但是卻沒有增加太多體重 。而且氣囊更有利于散熱,也解決了大型恐龍散熱的難題 , 促進(jìn)了恐龍的大型化 。
但是獸腳類恐龍仍然大不過蜥腳類恐龍,因為消化系統(tǒng)促進(jìn)了蜥腳類恐龍的巨型化 。
蜥腳類恐龍能成為地球歷史上最大的陸生動物群體,它們的消化系統(tǒng)也功不可沒德國波恩大學(xué)的科研團(tuán)隊提出過一個蜥腳類恐龍的生理模型 。將蜥腳類恐龍比做一個“活著的樹葉吸塵器加一個行走的沼氣池” 。蜥腳類恐龍沒有發(fā)達(dá)的咀嚼系統(tǒng),甚至沒有胃磨(胃石加蠕動)系統(tǒng),它可以把食物從消化道末端一直堆到脖子 。吃進(jìn)去的植物在高溫、消化酶、微生物的作用下分解產(chǎn)生能量,維持這個系統(tǒng)運作 。蜥腳類恐龍本身很懶 , 身體重的部分不用怎么動,只要把身體挪到一片林子里面,剩下的動脖子就行了,吃完之后換下一片 。
蜥腳類恐龍在低能耗的情況下 , 快速獲得能量,消耗還少 。同時,它們也有類似鳥類的雙重呼吸系統(tǒng) , 可以有效的維持大量氧氣供應(yīng),使得食物得到很好地消化吸收,維持很高的代謝 。種種有利條件 , 促進(jìn)了蜥腳類恐龍的巨型化 。
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