有些恐龍可以像巨人一樣崛起，直到變得非常大

巴西烏貝拉巴蒂坦和阿根廷內烏肯龍的體型與現代大像大致相當。儘管與其他蜥腳類恐龍相比，它們被認為很小，但成年蜥腳類恐龍的長度可達 26 米，是巴西已知的最大恐龍。然而，他們長期保持直立的能力似乎僅限於年輕人。這項發現來自 FAPESP 支持並發表在期刊上的一項研究 古生物學由來自巴西、德國和阿根廷的研究人員領導。

科學家如何測量骨骼應力？

為了了解這些恐龍如何應對這種行為，研究人員使用了工程中常用的計算方法。他們的目標是估計當動物兩條腿站立時重力和體重對股骨施加的壓力。

「像這樣的小型蜥腳類動物的骨骼和肌肉結構使它們能夠更輕鬆地用後腿站立更長的時間。較大的蜥腳類動物也可能能夠站立，但時間較短且不那麼舒適，因為這種姿勢會給股骨帶來很大的壓力，」巴西索爾泰拉島聖保羅州立大學 (FEIS-UNESP) 工程學院的博士後研究員朱利安·席爾瓦 (Julian Silva Jr.) 總結道。 Silva Jr. 是該研究的第一作者，該研究是在 FAPESP 的資助下在德國圖賓根大學實習期間進行的。

該團隊對七種不同蜥腳類恐龍的股骨進行了數位重建。這些物種代表了一系列的演化分支、體型和骨骼特徵。這些模型是使用世界各地博物館收藏的化石標本建造的。

南美蜥腳類恐龍的壓力較小

研究人員使用有限元素分析（FEA）進行模擬，有限元素分析是一種預測材料如何響應力和其他物理條件的方法。此技術經常用於橋樑設計等工程項目。

「使用這種技術，我們進行了兩次模擬，」席爾瓦 Jr. 解釋道。 「一個是觀察外部場景，模擬從外到內的力。在這種情況下，是當恐龍用後腿站立時股骨上動物的重力和重量。在另一個場景中，我們分析了內在場景，即肌肉對股骨施加的力。”

透過結合這兩種情況，研究人員估計了每隻恐龍所承受的總壓力。在南美洲發現的兩個物種，烏貝拉巴蒂坦·裡貝羅伊（以它的發現地巴西烏貝拉巴市命名，巧合的是，這裡也是小席爾瓦的出生地）和澳大利亞新奎那龍（在阿根廷內烏肯河附近發現），其股骨的壓力水平最低。它們都生活在白堊紀晚期，距今約 6,600 萬年前。

「它們的股骨更堅固，可以更好地消除緊張，」古生物學家說。 「較大的人有非常大的肌肉，甚至巨大的股骨，但不足以支撐他們的體重。這並不意味著他們不能站立，但他們可能選擇了最好的時間來這樣做，因為這個姿勢一定很不舒服。」他指出，與分析的年輕樣本不同，奧帕坦的成年個體在嘗試直立時可能面臨與其他大型蜥腳類恐龍相同的挑戰。

為什麼直立很重要？

兩隻腳站立可能有幾個好處。作為食草動物，蜥腳類恐龍可以接觸到超出其活動範圍的高等植物。這個位置可能在交配中也發揮了作用，因為它幫助雄性騎上雌性或進行視覺展示。此外，它們的高度可能會讓它們看起來更大，這可能會阻止掠食者。

研究限制和見解

研究人員指出，他們的模擬不包括軟骨，軟骨可能有助於吸收關節的壓力。他們也沒有考慮尾巴的作用，當動物以三腳架般的位置保持平衡時，尾巴會提供額外的支撐。

由於尚未在任何樣本中直接研究軟骨，因此研究小組假設它在所有樣本中的功能相似。 「我們使用的工具對於進行比較非常有效，即使每個人的答案都不準確，」研究人員說。 “通過比較不同譜系的代表，我們可以相當準確地了解這些動物在數百萬年前的行為方式。”