作者 | 陈之涵来源 | 科技宣传文化资源库
“明眸皓齿”不一定是在形容美女,也可能是在形容恐龙?
一项近日发表于《通讯生物学》的研究表明,肉食恐龙的祖先或曾拥有一双炯炯有神的大眼睛。但为了获得更强大的咬合力,以便吞下越来越“难啃”的猎物,它们不得不在眼睛大小上作出妥协。
“明眸皓齿”的恐龙(右下)
英国伯明翰大学的脊椎动物古生物学家Stephan Lautenschlager是此次研究的发起者。他以410件中生代(2.52亿至6600万年前)爬行物种的化石数据为依据,重建头骨,并将其进行对比。
Lautenschlager发现,大多数物种,尤其是食草恐龙(比如三角龙),都长着硕大的圆形眼眶。但到了中生代后期,一些食肉恐龙的眼眶逐渐形变,发展为更细长的椭圆形或“钥匙孔”形。
颅骨长度超过1米的“大头”霸王龙,堪称其中典型。
“锁孔状眼眶只有上半部分被眼球占据,这说明,霸王龙的眼睛尺寸在缩小。”Lautenschlager表示。
为解开食肉恐龙“大眼变小眼”的谜题,研究者进行了多次计算机模拟。他们发现,在模拟咬合期间,锁孔眼眶的变形程度远远不及圆形眼眶。“它(比圆形眼眶)更好地分散了颅骨应力。”能确保恐龙在大口吃肉时,不损伤骨骼。
换言之,为了换取更强大的咬合力(其实是更舒心的用餐体验),恐龙才不得已牺牲了自己的大眼,放任它越变越小。
研究还发现,少数霸王龙在幼年时期也曾拥有圆形眼眶,但成年后,它们的眼窝却仿佛“遭受挤压”,完全变为锁孔形。
“这有一定道理。随着年龄的增长,食肉动物的体型渐渐变大,自然也转而食用体型更大的猎物,这也需要更强的撕咬力。”苏格兰国家博物馆的高级馆员Stig Walsh评价道。“感觉器官(如眼睛)必须适应动物的主要进食策略,这点在此前已经验证。”
模型也指出,如果恐龙的大眼睛得以延续,它的一只眼球将重达20公斤,直径接近30厘米,体积大约是“锁孔眼”的7倍。相较于长约1米的头部(颅骨)而言,这的确是名副其实的卡姿兰大眼睛。(注:按模型预测,霸王龙实际的眼睛重量为2公斤,直径约13厘米)
但拥有大眼的同时,霸王龙也必须承担巨大的代谢压力。因为为了应对更多的视觉信息,它们大脑中的“视觉处理区”也随之变大。
必须强调的是,根据新研究揭露的眼眶形状,科学家无法推测出恐龙眼球的解剖学结构,所以还不能还原恐龙眼睛的确切外形。有人推测,霸王龙也许长了双和猫头鹰相似的眼睛。
“但我们并不能确定。这也是古生物学所陷入的僵局。”Lautenschlager总结。
参考文献
https://www.livescience.com/trex-traded-big-eyes-for-powerful-bites
https://phys.org/news/2022-08-dinosaurs-evolved-eye-socket-stronger.html
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