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像航空巧克力一樣的骨頭：幫助恐龍飛翔的進化適應(yīng)
發(fā)布時間：2025-12-10 03:49:39 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：綜合
恐龍曾經(jīng)主宰了地球的景觀。Credit: AmeliAU/Shutterstock
（神秘的空巧克力恐龍地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Sally Christine Reynolds, The Conversation）：有時很難想象我們稱之為家園的星球，有著巨大的幫助城市和寧靜的農(nóng)田，是飛翔如何被像公共汽車和五層樓那么大的恐龍統(tǒng)治的。但最近的化適研究有助于加深我們對恐龍為何盛行的理解:答案可能在于它們特殊的骨骼，結(jié)構(gòu)像航空巧克力。像航
巴西古生物學(xué)家蒂托·奧雷連諾發(fā)現(xiàn)，空巧克力恐龍充滿小氣囊的幫助空心骨骼對恐龍的生存非常重要，它們在不同的飛翔譜系中獨立進化了幾次。
根據(jù)這項研究，化適充氣骨骼進化成三個獨立的像航譜系:翼龍，技術(shù)上是空巧克力恐龍飛行的爬行動物，以及兩個恐龍譜系獸腳亞目恐龍(從烏鴉大小的幫助小盜龍到巨大的霸王龍)和蜥腳類恐龍(包括腕龍在內(nèi)的長頸食草動物)。研究人員將注意力集中在巴西南部大約2.33億年前的飛翔三疊紀(jì)晚期。
動物每繁殖一次，化適進化就會在遺傳密碼中拋出隨機變異。其中一些變異會遺傳給后代，并隨著時間的推移而發(fā)展。
查爾斯·達爾文認為進化創(chuàng)造了“最美麗的無盡形式”但有些適應(yīng)會一次又一次地自發(fā)出現(xiàn)，有點像在多個場合拿到同一手牌。當(dāng)同一只手不斷出現(xiàn)時，這表明進化已經(jīng)找到了一個重要而有效的解決方案。
巴西團隊研究的變體是充氣椎骨，這將增強恐龍的力量并減輕它們的體重。
中空的恐龍骨骼，結(jié)構(gòu)有點像巧克力，被證明是一個主要的優(yōu)勢。Credit: Kev Gregory/Shutterstock
輕而有力
你經(jīng)常從亞馬遜或其他在線零售商那里收到的包裹是用瓦楞紙板包裝的，這和充氣骨頭有著同樣的優(yōu)勢。它很輕，但很結(jié)實。
瓦楞紙板，或第一次被稱為折疊紙，是一個人造的設(shè)計實驗，獲得了巨大的成功，現(xiàn)在是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧Ｋ?856年在英格蘭獲得專利，最初是為了支撐當(dāng)時在維多利亞時代的英格蘭和美國流行的高頂禮帽而設(shè)計的。
三年后，達爾文發(fā)表了他的《物種起源》,概述了創(chuàng)造優(yōu)勢的進化特征比沒有優(yōu)勢的變異更有可能遺傳給后代。
CT掃描技術(shù)使得奧雷連諾和他的同事們能夠窺視他們所研究的巖石般堅硬的化石內(nèi)部。沒有現(xiàn)代技術(shù)，就不可能觀察化石內(nèi)部并探測脊柱中的氣囊。
研究發(fā)現(xiàn)沒有共同的祖先有這種特征。這三個群體一定都是獨立發(fā)展出氣囊的，而且每次的方式都略有不同。
氣囊可能提高了恐龍血液中的含氧量。三疊紀(jì)氣候炎熱干燥。因此，血液中循環(huán)的氧氣越多，冷卻恐龍身體的效率就越高。這也將使他們行動更快。
氣囊支撐并加強了恐龍骨骼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時為強大的肌肉創(chuàng)造了更大的附著表面積。這將使骨頭能夠長得更大，而不會使動物負重。
扁平骨頭的解剖學(xué)。Credit: OpenStax College, CC BY
在活著的鳥類中，充氣骨骼減少了整體質(zhì)量和體積，同時增強了骨骼的強度和硬度——這是飛行的基本特征。
古生物學(xué)不僅講述了如果沒有那顆臭名昭著的小行星，地球可能會是什么樣子，而且還幫助我們了解仍然活著的生物的進化。
史前聯(lián)系
這種恐龍遺產(chǎn)的回聲存在于當(dāng)今許多活著的動物身上。不僅僅是死去很久的動物發(fā)現(xiàn)這種適應(yīng)很有用。今天生活的許多鳥類依靠中空的骨頭來飛行。其他動物使用氣囊來支撐和加強它們的大骨頭和頭骨，而不會使它們負重。
一個很好的例子是大象頭骨。大象頭骨內(nèi)有巨大的氣囊，可以讓大象移動巨大的頭部和沉重的長牙，而不會拉傷頸部肌肉。
人類大腦還受到兩層堅硬致密的骨骼(內(nèi)層和外層)的保護，這兩層骨骼之間夾著一層較軟的海綿狀充氣骨，即所謂的二倍體。這使得我們的頭骨很輕，但是很堅固，能夠吸收對頭蓋骨的沖擊。
這些是趨同進化的例子，動物反復(fù)面對同樣的問題，每次都進化出相似的——但不總是相同的——解決方案。今天的動物和恐龍一樣遵循著相同的進化劇本。
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