像恐龙一样奔跑

鸟类是“活恐龙”，但是它们能帮助我们理解他们的灭迹远古亲属怎么移动的吗？

本文翻译自《科学美国人》第6月网站推文

鸟是活的恐龙。从成百上千的化石、发育细节和其他解剖学证据中提取的研究已经充分说明了这一事实。人行道（sidewalk）上的鸽子，盘子里的鸡，以及在南极洲徘徊的企鹅都是恐龙。

恐龙复兴的基石永远改变了我们理解恐龙的方式。我们现在有活的可怕蜥蜴的代表要研究，这使得研究人员能够解开被认为是在中生代丢失的生物秘密。但这并不是说古代的恐龙在各个方面都像现代的鸟类。例如，当我们想研究非鸟类恐龙是如何行走和奔跑的时候，它们的一些活着的亲戚并不像我们想象的那么有帮助。

看鸵鸟或鸸鹋很容易就能看到它们的恐龙祖先。它们看起来是史前的。事实上，这些鸟类部分地模仿了一些非鸟类恐龙的外形，这些恐龙被称为鸟龙——这种鸵鸟模仿的恐龙在白垩纪到处乱窜，吞食蜥蜴和昆虫。考虑到它们表面上的相似性，很容易想到美洲狮和它们的亲戚可能能够解开恐龙是如何移动的秘密。只是骨头不太符合。

看看兽脚类恐龙的骨架，如异龙或是Struthiomus，很容易发现鸟类的特征。不难想象这些恐龙会昂首挺胸地走着，像巨大的鸸鹋一样摆动着头。但是他们腿的比例是不同的。许多非鸟类兽脚亚目动物都有长长的股骨或大腿骨，小腿骨的长度决定了恐龙每跨一步能到达的距离。（大致上，与股骨相关的小腿骨骼越长，恐龙就越快。）但是，活的食肉动物的股骨非常短，行走和奔跑时几乎不动。你看到的大部分的腿，因为他们在周围走动是由下肢骨骼组成的。

当我们试图理解非鸟类兽脚亚目动物，从霸王龙到迅猛龙，是如何移动的时候，这些解剖上的差异就变得很重要了。今年发布的两项不同的研究强调了这一点。虽然P.J.Bishop及其同事对现代鸟类的研究结果发现，他们的研究结果可以应用于非鸟类兽脚亚目动物的运动学，但研究人员警告说，就其质量中心而言，活恐龙及其灭绝的亲属之间存在着显著的差异。毕竟，非鸟类兽脚亚目动物有长而平衡的尾巴，而活的鸟类没有，这影响了恐龙修复的生物力学。

布鲁诺·格罗西和他的同事们更进一步，问“草鸟是不是非鸟类兽脚亚目动物的良好运动模型？”根据对腿比例的比较，他们的答案是“不”。大型猫科动物甚至有蹄哺乳动物的腿比例更接近于非鸟类兽脚亚目动物的腿比例。虽然只有远亲——哺乳动物和恐龙在3亿年前有着共同的祖先——也许一些哺乳动物比鸵鸟更适合作为非鸟类兽脚亚目动物的替代品。

当然，这里也有问题。猫科动物和有蹄类动物是四足动物，它们的重心不同于用双腿行走的兽脚亚目动物。正如毕晓普和合著者发现的，活恐龙在生物力学上以不同的速度移动。它们似乎不像哺乳动物那样有明确的行走和奔跑的步态，而且在这方面，非鸟类恐龙可能是相似的。

所有这些都强调了一个基本的事实，随着我们对我们最喜欢的恐龙的了解越来越深入。也就是说，它们和今天的任何生物都不一样。我们可以从它们在鸟类和鳄鱼中的近亲身上学到很多东西，甚至还可以从其他脊椎动物身上学到很多东西，但是霸王龙不仅仅是一只9吨重的鸡，而角龙并不是一只有牙齿的鸵鸟。我们比以往任何时候都更接近于了解非鸟类恐龙，但我们仍在努力以它们自己的方式与它们会面。