由布里斯托爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們通過仔細(xì)研究居住在地球上的一些最兇猛的恐龍,幼年和成年霸王龍的下頜力學(xué),發(fā)現(xiàn)了它們咬食獵物方式的差異。
他們發(fā)現(xiàn),年輕的霸王龍無法提供通常是霸王龍代名詞的骨質(zhì)咬合,而成年霸王龍?jiān)谶@方面要好得多,可以用它們巨大的、深陷的下顎撕出大塊的肉和骨頭。研究小組還發(fā)現(xiàn),下翼肌插入所產(chǎn)生的張力與典型的霸王龍下頜前部附近的應(yīng)力下降有關(guān),這些動(dòng)物可能在那里使用它們的大型錐形牙齒施加最高的沖擊咬合力。
霸王龍下頜前端高度堅(jiān)固的牙齒是有利的,通常,它們可能在那里施加了最高的沖擊咬合力。鱷魚的情況正好相反,它們?cè)谙骂M骨后端附近擁有堅(jiān)固的牙齒,在那里它們施加了最大的咬合力。由于可以獲得相對(duì)完整的CT掃描標(biāo)本,成年霸王龍已經(jīng)得到了廣泛的研究。
這種材料的可用性使得它們的進(jìn)食機(jī)制的研究成為可能。成年霸王龍咬合力為6000牛頓,作為比較,一頭成年獅子的平均咬合力為1300牛頓,有證據(jù)表明它曾主動(dòng)捕食大型食草恐龍。
成年霸王龍(FMNH PR 2081)頜骨的有限元分析結(jié)果顯示了咬合應(yīng)力的范圍。藍(lán)色和綠色(冷色)表示最低的應(yīng)力,而紅色和白色(熱色)表示最高的應(yīng)力。科學(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為,較大的霸王龍下頜骨經(jīng)歷了絕對(duì)較低的峰值應(yīng)力,因?yàn)殡S著它們的生長(zhǎng),它們變得更加健壯,而且在下頜骨長(zhǎng)度相等的情況下,年輕的霸王龍經(jīng)歷了相對(duì)于成年暴龍更大的應(yīng)力和應(yīng)變,這表明相對(duì)較低的咬合力與比例細(xì)長(zhǎng)的下頜骨一致。
在實(shí)際尺寸上,幼體與成體相比,經(jīng)歷了較低的絕對(duì)應(yīng)力,這意味著在現(xiàn)實(shí)生活中,成年霸王龍?jiān)谶M(jìn)食過程中會(huì)經(jīng)歷較高的絕對(duì)應(yīng)力,然而,當(dāng)下頜骨長(zhǎng)度相等時(shí),幼年標(biāo)本經(jīng)歷了更大的壓力,由于細(xì)長(zhǎng)的下頜骨典型的咬合力相對(duì)較低。
根據(jù)生物力學(xué)數(shù)據(jù),科學(xué)家推測(cè)幼體霸王龍追逐較小的獵物,成年暴龍很可能是在制服鴨嘴龍和三角龍等大型恐龍,這些恐龍會(huì)被它們的骨質(zhì)咬合力迅速殺死。這項(xiàng)研究說明了3D建模和計(jì)算研究在脊椎動(dòng)物古生物學(xué)中的重要性。
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