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亚洲第一龙马门溪龙“大杀器”:尾锤利器

奇闻007手机版 A+ A-  2013-11-10 14:58

  马门溪龙骨骼 模拟示意图

  古生物学家根据现有研究成果,绘制出了马门溪龙用尾锤攻击同时代的“恐龙猎手”永川龙的想象图

  甲龙也有一个虎虎生威的尾锤

  马门溪龙尾锤的化石

  尾锤的化石的有限元模型

  马门溪龙被称为“亚洲第一龙”,其最大的特点就是长达9米的颈部。但马门溪龙最为神秘的地方,却是它尾部末端的构造。前段时间,中国地质科学院地质研究所尤海鲁研究员、青年学者邢立达,自贡恐龙博物馆副馆长彭光照,研究部主任叶勇与副主任舒纯康发文宣称,他们利用有限元分析手段研究了马门溪龙的尾锤,首次确定了该骨骼的定向,并探讨了其功能。这一研究结果发表在去年12月份的《地质学报》上。

  1 工程分析,尾锤归位

  关于马门溪龙尾部末端构造的争议由来已久。彭光照说,1995年,自贡恐龙博物馆在自贡市汇东新区挖掘出一具保存非常完整的马门溪龙骨架,在这具化石的尾巴末端存在一个冠状尾锤。但由于该尾锤并没有直接连接到该骨骼标本的尾椎序列上,所以尾锤的前后定位出现了争议;另一种质疑的声音还指出,该尾锤究竟是在尾部末端,还是仅仅处在尾椎的中间某个位置?如果在最末端,它就可以用来当作大锤打击敌人,如果长在中间,就很难说是干什么用的了。

  尤海鲁研究员介绍说,2007年,在自贡恐龙博物馆的帮助下,他与邢立达尝试用新方法来解决这个争议,这个新方法就是有限元分析。有限元法是一种计算机模拟技术,它能够在计算机上模拟一个力学过程。在国外,上世纪90年代末就有学者将此方法应用于古生物化石的研究,国内则开展得很晚。此次对马门溪龙尾锤的研究是我国学者第一次利用该方法来分析恐龙化石。舒纯康说:“我们使用了非接触式机构光三维扫描仪对化石进行扫描,这样既保护了化石,又取得了精确的数据。”

  为此进行了大量实验的邢立达介绍了目前已经取得的研究成果:“利用获得的尾锤三维数据,我们使用有限元分析软件对尾锤进行了模态分析与载荷工况分析。分析结果支持尾锤前端为固定端,连接着尾椎序列;后端为自由端,作为尾巴的最末端,这有助于理清尾锤定向的争议。”马门溪龙14吨的体重,7米长的大尾巴,在高速挥动之下能发挥出较大的威力。研究还表明,尾锤的左右摆动比上下摆动更加有效,马门溪龙利用尾锤攻击敌人时,很可能是采用左右扇面摆动,并扭动一定角度,利用尾锤中段顶部来打击对方。

  邢立达等人还进一步确定了尾锤最佳击打部位,应该是位于尾锤中段顶部,该处最大击打载荷约相当于46千克的力。邢立达补充说:“这个力相当于一个女性体重的重量,这是尾锤骨骼本身所能承受的力,而并非指尾锤能发出的最大力道。马门溪龙利用尾锤对天敌的攻击所发出的力,加上了体重、尾椎序列的灵活性等等因素,所发出的力应该更大一些。此前,我们研究的永川龙肩胛骨骨折,就很有可能是被马门溪龙类的尾锤所击断的,因为尾锤与肩胛骨处于大致的水平位置。”

  不过,参与研究的叶勇也推测,从马门溪龙尾锤连接方式、神经孔增大的特征来看,尾锤作为防御武器的功能还是有限的,更大的可能是同时作为感觉感官,可以改善神经传导速度,提高对周围环境的感知能力。