利用CT扫描和生物力学建模技术深入研究梁

时间:19-12-27 栏目:动物世界 作者:wenkula 评论:0 点击: 172 次




梁龙头骨在取食时的受力状况


以英国布里斯托尔大学(University of Bristol)为主的一个国际研究团队近日利用高科技手段——CT扫描和生物力学建模技术,对1.5亿年前植食恐龙的取食方式进行了深入研究。他们发现梁龙头骨结构十分适于从树枝上剥脱叶片。相关研究发表在7月16日的《自然科学》(Naturwissenschaften)杂志上。


梁龙是一种生活在侏罗纪的蜥脚类恐龙,它跻身于史上体型最大的动物之列,体长超过30米,重达15吨。然而,梁龙有着长长的吻部,只有最前端分布着一些钉状牙齿,这样的身体结构究竟如何吃下车载斗量的植物?目前我们还不完全明了。


为探讨这一问题,研究者们使用梁龙头骨的CT扫描数据,复原了它的三维虚拟模型,随后,利用有限元分析(FEA)方法,对三类不同的取食方式进行生物力学分析:完全由肌肉驱动的静态咬合、剥脱树叶、撕剥树皮。考察梁龙在完成这三种取食过程时,头骨和牙齿所受的各种压力及张力,以及它们能否承受这种力量。


就职于布里斯托尔大学和伦敦自然历史博物馆的M.Young在完成博士论文期间承担了数据分析工作,他说:“像梁龙这样的蜥脚类恐龙与现生动物差别很大,现在没有类似的动物可供比较,因此难以了解它们的取食方式和生活状态。这时,有限元分析就成了研究利器。”


从130多年前,梁龙化石首次发现时,它的取食方式引起了五花八门的猜测。例如有人认为它像某些鹿一样剥食树皮,或者剥脱树枝上的叶子为食,甚至有人认为它取食附着在海滨岩石上的贝类。


有限元分析的结果表明,梁龙的牙齿和头骨无法承受剥食树皮甚至贝类所带来的压力,它那像梳子一样细密的牙齿很可能是用来剥脱树叶的,整体上看,这和静态咬合产生的压力几乎相同。



(化石网/faywater 编译)



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