霸王龙前面两只小手手是干嘛用的?

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匿名用户1024   2021-5-17 11:26   6522   5
本题已加入社区圆桌  重返恐龙时代,更多「恐龙」、「古生物学」讨论欢迎关注~
虽然很可爱!但是感觉没软用啊!


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有关回应  16级独孤 | 2021-5-17 11:26:40 发帖IP地址来自
最大的可能性是,对于早于霸王龙数千/百万年前的祖先物种来说,前肢就已经不具备实际功能,所以演化过程中不断退化
是因为先没用了才会逐渐变小,而不是因为小所以没用,不是原因,而是结果
(更新:似乎我原答案中的说法容易被误解为支持用进废退?我要表达的是,对于霸王龙的祖先物种而言,因为前肢在生存中用处不大,所以前肢普通的个体和前肢较小的突变个体都能活得很好,同台竞争;而且,更小的前肢可能反而更有利于提高速度、平衡性等,或者环境条件和食物来源发生了某些变化,使它们在生存中比前肢更大的反而更具优势,逐渐淘汰前者,一直逐代淘汰到霸王龙出世。这是标准的达尔文自然选择适者生存啊啊啊)
即便如此,小短手的绝对尺寸和力量依然在人类之上,参照川崎骏(Satoshi Kawasaki)的插图:

这就是直观对比。


另外这位艺术家最出名的是系列作品“假如人的骨骼结构跟动物一样”
画风魔鬼,脑洞清奇,但必须承认大自然的现实还真是他画的这么回事儿(哭笑)
一张图就精准说明,光插上翅膀可变不成会飞的天使(无情毁灭小清新)
































3#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-17 11:26:41 发帖IP地址来自
谢邀~
这是个很好的问题,但也是一个很容易跑偏的问题。霸王龙可以算是最出名的恐龙,至少是最出名的恐龙之一,因此,霸王龙短小的前肢也变得广为人知。在古生物研究的圈子里有一部分人在做相关的研究,科普圈子里也经常拿这个来说事儿。如果非要我给一个简洁明了的答案,我只能说“不知道”。



回到问题,如果我们要研究霸王龙的小短手的功能,我们应该怎么做呢?

注意小短手!首先,很明显的,根据已经发现的化石,霸王龙的前肢确实非常短小(相对其他兽脚类恐龙)。根据化石的其他特征,很明显,霸王龙是一种肉食动物。在1905年Osborn命名霸王龙时就认为它是一种捕食生活的动物,但不久,1917年Lambe就提出霸王龙可能是一种食腐动物(scavenger),这一观点在1993年又被Horner和Lessem重新提出。但是现在,学界大部分(说主流可能有点过了)观点还是支持霸王龙拥有活跃捕食行为(注意,没有说完全不食腐,有肉为啥不吃)。而且具体怎么捕食还有争论。至于很多人关心的最大咬合力(或者战斗力→_→),去看看文献就知道最后的结果方差有多大了,能差两个数量级,在现有的技术手段下讨论没太大意义。


那么如果大家同意霸王龙时活跃的捕食者(不同意的跳过这一段),它极度短小的前肢是用来干什么的呢?这是一个典型的形态功能学问题,通过形态来推测可能的功能,也是古生物研究中常见的问题。Carpenter在2002年的论文中指出所有的兽脚类恐龙都无法把前肢伸到嘴巴前面,所以似乎不太应该考虑类似我们进食时候递食物的这个功能。

由上往下,恐爪龙,异特龙,霸王龙

但是包括Carpenter本人在内的一批学者都认为尽管尺寸短小,但霸王龙的前肢依然非常强壮。然后大量具有病理学特征的化石也验证了霸王龙拥有相当活跃的生活方式。具体对单个骨头的研究这里就不展开了。感兴趣的可以参考下面几篇论文:
Tyrannosaurus Rex, the Tyrant KingForelimb biomechanics of nonavian theropod dinosaurs in predationIntroduction to Evolutionary Teratology, with an Application to the Forelimbs of Tyrannosauridae and Carnotaurinae (Dinosauria: Theropoda)形态功能学中一种常用的方法叫做“有限元分析”,这个方法工程领域的同学应该比较熟悉。像估计霸王龙的最大咬合力就是通过这种方法做的。但是把有限元运用到化石上有若干问题:
  • 化石经常不是完整的,而且保存过程会带来变形,另外霸王龙的化石很少
  • 化石代表硬骨组织,真实情况要考虑肌肉和软骨,模拟中很难做到
  • 有限元分析方法本身有误差
即使我们尽量地克服这些问题,还有一个更根本的问题。前肢这个东西它可能不止一个功能,或者反过来说,不同功能的前肢之间的区别可能不会太大。我举一个不太恰当的例子,我们把跑步运动员,游泳运动员和爬树运动员的前肢拿来分析,骨头上可能不会有太大的差异。也就是说单单从化石出发去推断某种功能,结果可能会非常不准确。另外,霸王龙的前肢高度特化,不仅仅非常短小,而且只有两个手指,能够用来对比的生物很少。
综上,就像很多的古生物问题一样,在找到保存非常完好的化石或者方法进步前,我们的答案都是“不知道”。反正说“不知道”也不丢人,不知道还要强答才丢人呢

4#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-17 11:26:42 发帖IP地址来自
社区萌新一直觉得自己学时浅薄,不敢回答问题,第一次回答,如果有误请指出(嘤嘤嘤)。
我觉得要回答这个问题,先要明白为什么霸王龙有对小手手,这个很重要。
有一个概念可以使用一下:特化
什么是特化呢?援引度娘的原话如下:
特化是由一般到特殊生物进化方式。指物种适应于某一独特的生活环境、形成局部器官过于发达的
一种特异适应,是分化式进化的特殊情况。
是不是还有疑问?其实生物界有很多这样的实例
一个典型的例子——马

(最爱我云宝了,小马大法好)
附上一张百度文库上的一张图

请各位先不要看其它列,就看从左向右的第三列与第四列(进化顺序由下至上)。我们可以观察到马的脚脚一开始也是有多根趾头的,随着时间轴向上移动,中趾越来越发达,如今的现代马已经只看得到我们称作马蹄的结构了。
为什么呢?
因为它们加入了光荣的进化!
马的祖先是生活在丛林里的,丛林里复杂的地形使得其进化出了类似于食肉目动物的爪结构。后来随着环境干燥,丛林变草原地形变开阔了,高速奔跑便是主要需求。中趾发达的结构式有助于高速奔跑的,于是马在这条路上越走越远,结果中指太发达了,其他的趾变没了,这就是特化!
这是食草动物的一个典型的特化,但我们的主要论据不是它,而是一种生猛的食肉动物,猛到灭绝的掠食者。它就是——剑齿虎!(掌声)

不用多说也知道吧,一对极度发达的犬齿就是它特化的部位,也是当时食草动物的梦魇。(如图)

有人会问:这种东西和老虎差不多,又比现代老虎多一对这么猛的武器,太变态了吧!
实际上剑齿虎作为进化树上最为特化的一支,它和现代虎有比较大的区别,下面放出剑齿虎的骨架与现代孟加拉虎的骨架来看看

上图为剑齿虎

上图为孟加拉虎
两者都是典型的食肉目猫科动物,但从生理结构上来看,有很大区别
  • 剑齿虎的后肢相对于孟加拉虎要短
  • 剑齿虎的尾的长度相对于孟加拉虎要短
(本人对动物的比较解剖学不太熟悉,只是凭一点浅薄的知识比较,如果还有其他相关特征对比还望大佬赐教)
后肢是奔跑速度的重要因素,这就说明了剑齿虎的奔跑速度是不及孟加拉虎的。而尾部是动物奔跑时转向的重要辅助工具(猎豹就有很长的尾部,方便其在高速奔跑时灵活转向),这也可以看出剑齿虎的奔跑能力相对较弱。综合以上因素可以看出剑齿虎是不适合奔跑并追捕猎物的,它只有靠偷袭并尽快完成击杀来捕食。
这就是剑齿虎特化犬齿的原因,它就是靠偷袭那些大型的速度不快的猎物,而一对大型犬齿一口咬穿猎物喉管就是最好的秒杀手段。
而且剑齿虎还有其他缺陷
所谓“成也萧何败也萧何”,对剑齿虎而言就是成也长牙败也长牙
牙越长,要咬东西嘴就需要张得越大,剑齿虎的嘴需要能张得比现存的猫科动物都大得多才能咬到东西。但是,肌肉的伸展长度是有限的,嘴张得很大,肌肉长在颌的前部就会过度拉伸,不现实;如果都靠着颌的后部,肌肉就会比较少,咬力就会比较小。
有个大佬:丹麦奥尔堡大学生物学家克里斯蒂安森(Per Christiansen)研究了这种生物。克里斯蒂安森主要的研究对象是著名的刃齿虎(Smilodon),就是动画片《冰河时代》里出现的那种剑齿虎。

没错,就是它!
它是剑齿虎家族中最后灭绝的一种,也是所有剑齿虎里最大的一种,专门猎杀野牛、大地懒之类的大型猎物。之前的研究认为,因为剑齿虎张嘴过大,所以它们的咬力比现在的大型猫科动物要弱。克里斯蒂安森同意这种说法。但他认为,剑齿虎嘴巴咬合的力量仍然够大,因为咬力并不光是靠嘴上的肌肉。还要靠颈部肌肉发力。
想象一下你在啃鸡腿时因为你的咬合肌不够发达,你必须将头猛地向下压才能啃下肉,吃相应该不好看吧……

(ps.现在狮虎之类的大型猫科动物都会咬住猎物的喉咙一分钟以上,让猎物窒息而死,但刃齿虎不会这样做,因为它们的颌部肌肉力量不足。)
所以说进化就像游戏里的点技能点,你的点数是有限的,你点了某方面,另一方面的点数就少了,而你疯狂给某一个系加点(特化),就会有个系点数不足,就会较弱。怎么加点才能在环境中繁衍下去就需要策略,用生态学的一个概念来说就是生存策略,生存策略有几种,在此不赘述,有兴趣可以百度。
我们人类也是这样,我们特化了大脑,在智力系(姑且这么叫)点满了,比地球上任何其他生物都加的多,回报显而易见。但人类在其他方面就十分弱鸡了:跑不动,飞不了,生得慢,容易病……这也是一种平衡。而且某些加点是矛盾的,拿个成语来说——“如虎添翼”。虎作为顶尖捕食者,体型力量是必须的,而体型大了,重量也会增长,密度也会变大,就飞不起来了,所以是矛盾的。(鸟类的生理结构也表明了其在减重方面下了血本,在此就不细说了)
所以天理恢恢,挂B是不存在的
于是呢我们可以看出,霸王龙特化了它的颌部,同时后肢与尾部也很发达,猎捕能力超群。总要平衡呀!于是……
手手就成了牺牲品
下面切入题主的正题,小手手有什么用?额,按照我的论述来看,小手手真的就只是进化的牺牲品,没啥用,但既然认真回答,就不能草草了事。
用一个重要的方法——排除法!
前肢能有什么用呢?先列出来
  • 运动(包括奔跑,飞行,游泳)
  • 开掘
  • 捕食
  • 卫生(别笑,你家喵星人就是用爪爪处理卫生的)
  • 攻击(种内)
  • 繁殖
……
我真的想不到其他的了(嘤嘤嘤)
前5可以立刻pass掉,那第六种……

别淫笑!我在正经答题呢,是有依据的!
众所周知,蛇是没有脚脚的
然而,像蟒蛇这样的蛇比较原始,雌性完全没有脚脚了;雄性的脚脚还在,只是也退化的差不多了(如图)

这对脚脚已经失去行走能力,交配时可以固定雌蛇,方便啪啪啪
还有种蛇,名气也比较大,叫黄金蟒

雄蛇交配时用残肢刺激雌蛇完成交配。
(所以画蛇添足的人才是对的?)
所以霸王龙的小手手可能是用来做羞羞的事情的。
当然这只是我的一个猜测,也可能是真的就没什么用,只是还没退化完全,如果恐龙再多活几百万年,我们应该就可以看到只有脚脚的霸王龙了(但好违和啊)
萌新码字不易,望支持!



有些人说我消费过世主播,其实我只是觉得开个玩笑好玩而已,既然引起了一些人的不适,那我就删掉了有关其的内容
过了很久再来看看一时兴起的社区处女答,很惊讶也很欣喜很多人喜欢我的胡说八道。谢谢大家了 评论里有很多看官都点明了运动时的平衡保持,现在想想确实在理,当时没有考虑到。现在也把这条加入候选名单吧
5#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-17 11:26:43 发帖IP地址来自
受宠若惊1k+,感谢大家啾咪~
评论里有小伙伴说联想到了苍蝇,对此我只想给苍蝇一巴掌的爱抚为城市卫生贡献自己的绵薄之力,如有效仿,请记得洗手,笔芯芯~
充满抛瓦的分割线 ()”
可以在行走时候期待地搓搓手
6#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-17 11:26:44 发帖IP地址来自
谢邀,人在侏罗纪,刚下翼龙。
这个问题不知道为什么又火了,说实话,高赞说了一堆,最后也没个结果,我更喜欢直截了当的猜测,
比较靠谱的作用有:
1.奔跑时保持平衡
2.交配时起稳定作用(或者挠挠对方后背,起刺激作用?)
3.倒地后方便更快的站起来,但不是主要作用力……健身的人都知道,冲击大重量时需要有人保护,而实际上保护的人并没有使多大力,但如果保护的人一点力不使,你最后那几个肯定起了不来。这个小手可能就扶起骆驼的那根关键稻草。
4.打小霸王游戏机(霸王龙头大手短,不能玩手机,而小霸王正合适,简直量身定做哇哈哈哈哈)
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