2亿年前脖子长20英尺的怪物如何统治我们的海洋

根据英国的一项新研究,由于它们巨大的身体,脖子长达 20 英尺的怪物在 2 亿年前统治了地球的海洋。

它们的体型克服了长脖子造成的水下阻力,这对狩猎非常有利。

几十年来,蛇颈龙如何在水中移动一直困扰着进化专家。

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它们是长颈捕食者,用四个几乎相同的脚蹼游泳——这种风格在自然界中是独一无二的。

它们长约 50 英尺,重达 12 吨——是虎鲸的两倍多。

现在,布里斯托大学的科学家们通过结合 3D 模型和计算机模拟,展示了它们巨大的比例是如何克服过度阻力的。

传说中的生物与鱼龙(一种敌对的海洋爬行动物)截然不同。

后者类似于巨型海豚——这意味着它们适应了速度,具有更符合空气动力学的形状。

共同作者、布里斯托大学的工程师科林·帕尔默博士说:“我们发现,尽管由于它们独特的体型,蛇颈龙确实比同等质量的鱼龙或鲸鱼承受了更大的阻力,但这些差异相对较小。

“我们发现,当考虑到大小时,组间的差异远小于形状差异。

“我们还表明,广泛用于将这些水生动物归类为或多或少有效的体长与直径之比并不是低阻力的良好指标。”

大脖子会增加额外的阻力——但这被大身体的进化所补偿。

合著者Susana Gutarra Diaz 博士说:“我们创建了具有不同脖子长度的蛇颈龙的假设 3D 模型。

“这些模型的模拟显示,在某个点之后,颈部会增加额外的阻力,这可能会使游泳变得昂贵。这个‘最佳’颈部限制大约是动物躯干长度的两倍。”

《通讯生物学》杂志上的这项研究揭穿了长期以来的观点,即存在低阻力的最佳体型。

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在过去的 2.5 亿年中,四足动物或“四肢脊椎动物”一再返回海洋。

它们的范围从长度超过 80 英尺的流线型现代鲸到已灭绝的蛇颈龙和鱼龙——它们在中生代并肩生活。

脖子超过 20 英尺长的蛇颈龙使用它们巨大的四个脚蹼在水下“飞行”——像企鹅一样拍打。它们在活的动物中没有可比性。

古生物学家 Gutarra Diaz 博士解释说:“为了验证我们的假设,我们创建了各种 3D 模型,并对蛇颈龙、鱼龙、鲸鱼、海豚和鼠海豚进行了计算机流动模拟。

“这些实验是在电脑上进行的,但它们就像水箱实验一样。”

脖子最大的蛇颈龙是一种名叫Elasmosaurus的野兽。它达到23英尺长。

Gutarra Diaz 博士说:“我们也对elasmosaurs的脖子特别感兴趣,因此,我们创建了具有不同脖子长度的蛇颈龙的假设 3D 模型。

与其他海洋爬行动物相比,游龙类的尾巴短,仅用于转向。

合著者、海洋爬行动物专家本杰明·穆恩博士说:“当我们检查大量以保存完好的化石为模型的蛇颈龙样本时,发现大多数蛇颈龙的脖子都低于这个高阻力阈值。 ,其中颈部可以变长或变短而不会增加阻力。

“我们发现,脖子极长的蛇颈龙也进化出了非常大的躯干,这弥补了额外的阻力。”

它们非常成功——生存了大约 1.37 亿年,直到被杀死恐龙的小行星撞击所消灭。

合著者汤姆斯塔布斯博士补充说:“这项研究表明,与流行的知识相比,脖子很长的蛇颈龙的游泳速度不一定比鱼龙和鲸鱼慢,这部分归功于它们庞大的身体。

“我们发现在 elasmosaurs 中,颈部比例变化非常快。这证实了长脖子有利于 elasmosaurs 在狩猎中,但他们无法利用这种适应,直到它们变得足够大以抵消高阻力对他们身体的成本。”

蛇颈龙有非常锋利的牙齿和非常强壮的下颚。这使它们能够以各种大小的鱼和其他游泳动物为食 - 包括鱼龙

迈克·本顿教授补充说:“我们的研究表明,大型水生动物可以拥有疯狂的形状,就像在 elasmosauurs 中一样。

“但有限制。身体尺寸不能无限大,因为非常大的尺寸也有一些限制。

“我们观察到的最大颈部长度似乎平衡了狩猎的好处与生长和维持如此长的颈部的成本。

“换句话说,这些非凡生物的颈部与整体身体大小保持平衡,以将摩擦力降至最低。”

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