不同恐龙的头骨显示出不同形状的眼窝(用虚线包围)(论文作者照片)。 照片由施普林格自然提供
中国新闻北京8月13日电(记者孙子)中国有句古话,“得之必失”,“失之东流,可收桑树”。古代霸王龙(即霸王龙、霸王龙)在进化上也是合适的。一项新的国际研究发现,在生存和繁殖需求驱动的进化过程中,霸王龙及其亲戚用大眼睛换取了更大的咬合力。
《施普林格·自然》杂志上发表的一篇新古生物学论文《通讯-生物学》 表明,霸王龙进化出了比其祖先更窄的眼窝,这使得霸王龙和类似的大型肉食性恐龙(也称为兽脚类恐龙)更有可能是现在的昆虫能够咬得更有力。
在计算机上建模的虚拟恐龙头骨。圆形眼窝(上)对头骨施加的压力更大,锁眼形眼窝(下)对头骨施加的压力更小(论文作者照片)。 照片由施普林格自然提供
该研究的作者、英国伯明翰大学的斯特凡·罗森施拉格(Stefan Rothenschlager)分析了中生代(2.52亿至6600万年前)的410个爬行动物化石样本,对恐龙及其近亲鳄鱼的轨道进行了比较。他发现大多数标本,尤其是食草动物,都有圆形的眼窝。然而,头骨长度超过1米的大型食肉动物,成年时的眼窝通常呈椭圆形或钥匙孔状,而幼年时的眼窝则更为圆形。此外,较旧标本的眼窝似乎比新近标本的眼窝更圆,大型兽脚亚目恐龙的眼窝比其祖先的眼窝更类似于钥匙孔的形状。这些观察结果表明,大型食肉物种随着时间的推移进化出了钥匙孔形状的眼窝,但这种形状仅在成年期间出现,而不是在成年之前出现。
为了进一步研究眼眶形状对头骨结构和功能的影响,Steven Lautenschlager 开发了具有五种不同眼眶形状的爬行动物头骨的理论模型,并比较了那些具有圆形或锁孔眼窝的头骨在咬合时受到的力。带眼窝的霸王龙头骨模型所能容纳的眼球大小。这一比较表明,锁孔形眼眶可以将咬合过程中的力分散到眼眶后面的颅骨坚硬部分,从而有助于减少眼眶的变形,减少对颅骨的压力。然而,圆形眼窝的霸王龙模型可以容纳比锁眼眼窝模型多七倍的眼球体积。
霸王龙头骨和原始眼眶以及虚拟圆形眼眶的艺术重建(论文作者照片)。 照片由施普林格自然提供
史蒂文·劳滕施拉格(Steven Lautenschlager)解释说,兽脚类恐龙进化出了更窄的眼窝,这减少了头骨内眼球的空间,同时为下颌肌肉留出了空间,并增加了头骨的刚性。这可能使它们能够获得更大的咬合力,以换取更大的眼睛。先前的研究表明,更大的眼睛可能会改善视觉感知,最新的发现强调了这种决定恐龙进化的功能权衡。 (就这样)
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