醫學人文

【2015搞笑諾貝爾生物學獎】怎樣模擬雙足恐龍走路?

作者:老貓 來源:果殼網 日期:2015-09-18
導讀

2015年搞笑諾獎的生物學獎頒發給了智利大學與芝加哥大學的研究者,因為他們成功地模擬了雙足恐龍的步態。在頒獎典禮上,研究人員甚至親自表演了這一步態。 研究雙足恐龍步態的方法其實非常有限,各種嚐試往往是基於恐龍腳印化石和後肢骨骼結構的模擬畢竟它們早已滅絕,沒有辦法抓一隻回來直接研究了。 想要在現生的動物中尋找線索並不容易。主龍形類爬行動物中,鱷魚的步態顯然與雙足恐龍有著巨大的差異,不信你可以想象

關鍵字: 2015 | 搞笑 | 諾貝爾 | 生物學獎 | 恐龍

更多頒獎內容請瀏覽:2015搞笑諾貝獎專題

2015搞笑諾獎的生物學獎頒發給了智利大學與芝加哥大學的研究者,因為他們成功地模擬了雙足恐龍的步態。在頒獎典禮上,研究人員甚至親自表演了這一步態。

研究雙足恐龍步態的方法其實非常有限,各種嚐試往往是基於恐龍腳印化石和後肢骨骼結構的模擬——畢竟它們早已滅絕,沒有辦法抓一隻回來直接研究了。

想要在現生的動物中尋找線索並不容易。主龍形類爬行動物中,鱷魚的步態顯然與雙足恐龍有著巨大的差異,不信你可以想象一下霸王龍用它的兩隻小短手趴在地上走路的場景。

圖片來源:trextrying.tumblr.com

而現生主龍形類的另外一支,雙足恐龍的直接後裔——鳥類,它們的步態與雙足恐龍的步態有著更多的相同點。雙足行走、完全直立的姿勢、後肢的運動方向與身體矢狀麵(將身體縱切成左右兩部分的假想麵)平行,這些特征簡直一摸一樣。然而,兩者之間也有一些關鍵的區別:例如與鳥類相比雙足恐龍因為擁有長長的尾巴,身體的重心明顯靠後,這也使得它們沒有辦法像鳥類一樣動動膝蓋就走得飛快,它們得老老實實地靠屁股走路,就像我們人類一樣。

不過既然主要隻是尾巴帶來的重心差異,是不是可以給鳥類裝一個尾巴?

智利大學的布魯諾·格羅西(Bruno Grossi)和他的同事們真的做了這件無厘頭的事情。[1]他們養了一些雞,並將它們分為幾組:一組(實驗組、E)裝上了類似尾巴、將它們的重心向後移動的配重;一組(重量對照組、CW)作為對照,將配重加在了重心的正上方,當然還有一組(對照組、C)沒有受到任何“殘忍”的對待。這些雞從出生2天開始接受配重處理,直到它們長到第12周,達到性成熟。

三組實驗用雞,其中,實驗組雞的重心被從CCOM處調整到了ECOM處。

經過12周的訓練後,實驗組與另外兩組的姿態產生了顯著的區別,不論是處在站立姿態的時候,還是在它們走路的時候。為了保持重心,在靜止站立時,實驗組蹲得更深,而重量對照組與對照組之間沒有任何區別。而在行走時,實驗組與其他組的差別更顯著,尤其是股骨的運動幅度顯著增大——在兩個對照組裏,雞行走的時候,股骨與身體的角度幾乎是不變的。

三組雞靜止時與運動時的步態變化。灰色:對照組;黃色:重量對照組;棕色:實驗組。

最關鍵的是,實驗組開始用屁股走路了!實際上,現生動物中,除了鳥類之外,不論是哺乳動物還是鱷魚都是用屁股發力來行走的,此前根據化石依據的分析表明雙足行走的恐龍理論上也應如此。

裝上尾巴的雞是這樣走路的。

布魯諾·格羅西的實驗發表在2014年2月5日的《公共科學圖書館—綜合》(PLoS ONE)雜誌上。不過他們還不是第一個做這種無聊實驗的人,十五年前,紐約州立大學與哈佛大學的研究員也發表過給雞裝尾巴的相關研究。[2]不過在之前的研究中,裝尾巴的雞每天職能鍛煉20分鍾,而且尾巴的配重也不是特別合理,因此得到的結果與新的研究差別顯著。

當然,真實的情況肯定遠比實驗中要複雜,畢竟恐龍的尾巴不隻是一個簡單的配重。不過,這為恐龍運動的研究提供了全新的思路,讓古生物學的研究方法有了更多的可能性。

參考文獻

Grossi Bet al (2014) Walking like dinosaurs: chickens with artificial tails provide clues about non-avian theropod locomotion.PLoS ONE9(2):e88458.

Carrano MTetBiewener AA (1999) Experimental alteration of limb posture in the chicken (Gallus gallus) and its bearing on the use of birds as analogs for dinosaur locomotion.Journal of Morphology240:237-249.

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