根據一項新的研究，小胳膊、兩條腿的 恐龍 可能透過搖擺尾巴來幫助它們奔跑，原因與人類擺動手臂相同。
弄清楚已滅絕物種如何在世界中移動並不容易，因為只剩下骨骼和足跡可供分析。大多數先前關於雙足恐龍（例如 霸王龍 等用兩條腿站立的恐龍）的研究都是透過關注動物的腿來推斷運動的。
主要作者、哈佛大學博士後研究員彼得·畢曉普（在研究的大部分時間裡，他在英國哈特菲爾德的皇家獸醫學院）說，科學家們曾假設雙足恐龍的大尾巴是被動結構，以幫助平衡。
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在這項新的研究中，畢曉普和他的同事們修改了一種用於醫學和航空航天領域的模擬方法，以更深入地探究雙足恐龍的生物力學。
首先，他們在一種活著的生物——蒂納穆鳥身上測試了他們的模擬方法。蒂納穆鳥是中美洲和南美洲的一種地面鳥類，其特徵與古代雙足恐龍相似。然後，他們確保他們的模擬結果與現實生活中的觀察結果相符。
然後，研究人員在一種雙足恐龍身上測試了他們的模擬方法。腔骨龍；一種快速、長肢的物種，生活在 三疊紀，三疊紀從 2.519 億年前到 2.013 億年前。他們向計算機模擬輸入了該動物的數字模型，該模型取自其化石骨骼的 CT 掃描。
透過計算機模擬，研究人員可以將恐龍的脊椎分成多個部分，例如身體、頭部、頸部、背部和尾巴。然後，研究人員能夠開啟和關閉身體的各個部分，以準確瞭解每個部分在模擬恐龍以儘可能短的時間從 A 點衝刺到 B 點時所起的作用。
畢曉普告訴《生命科學》雜誌：“我們實際上並沒有對這項研究抱有任何期望或假設。” “我們假設[尾巴]只會掛在那裡。”
不僅僅是掛在那裡
事實證明，尾巴的作用遠不止是作為平衡物。當研究人員從模擬中移除尾巴或阻止其移動時，恐龍開始以不同的方式旋轉其骨盆，以補償缺失或無法移動的尾巴。
這表明尾巴在控制角動量（即旋轉物體的動量）方面發揮了重要作用。如果您將恐龍的中心視為軸心，那麼當恐龍的體重在跑步過程中從左向右轉移時，尾巴的作用是保持恐龍的平衡。
畢曉普說，這與“我們人類在行走或跑步時擺動手臂”的原因相同。這種恐龍和許多其他雙足恐龍的胳膊很小，對於控制這種動態平衡沒有太大作用。“相反，我們人類沒有尾巴，但我們有相當大的胳膊，我們以這種方式控制角動量，”畢曉普說。
他們還發現，當他們強迫尾巴與腿部不同步地擺動時（例如，當恐龍向前邁出右腿而不是左腿時，讓尾巴向右移動），恐龍必須消耗“大量”更多的能量，畢曉普說。這表明尾巴在節能運動中也發揮了作用。
英國布里斯托大學脊椎動物古生物學教授邁克爾·本頓（未參與這項研究）說：“誰說我們需要時光機才能合理地確信這篇論文為早期恐龍腔骨龍的跑步運動提供了一個合理[且]令人信服的模型？”
本頓在電子郵件中告訴《生命科學》雜誌，由於這些方法已經過活體類似物的測試和改進，“我們可以確信它們適用於化石動物”。
移動化石
雖然研究人員只關注了一種恐龍，但他們認為，由於腔骨龍的身體設計與許多其他雙足恐龍非常相似，因此研究結果可能也適用於那些奔跑的物種。畢曉普說，研究結果可能也適用於行走的恐龍，但尾巴的擺動可能不那麼劇烈。
英國朴茨茅斯大學古生物學高階講師、國家地理探險家尼扎爾·易卜拉欣（也未參與這項研究）說：“這是一項有趣的研究，很高興看到研究人員使用了複雜的模擬方法。” “這項研究和其他最近的研究表明，尾巴發揮了比以前假設的更動態的作用。”
易卜拉欣是 2020 年 4 月在《自然》雜誌上發表的一項研究的主要作者，該研究發現一種巨型恐龍——埃及棘龍可能利用其尾巴在水中移動。
易卜拉欣在電子郵件中告訴《生命科學》雜誌：“恐龍的尾巴種類繁多，形狀和大小各異。” “看看這種[新研究的]方法應用於其他恐龍將會很有趣。”
這項新發現於 9 月 22 日發表在《科學進展》雜誌上。
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