为什么食肉恐龙多是两条腿?

cbj发表于2019-03-25 00:00:00

首先,解答“为什么”之前,还是看一看“是不是”的问题,下面是一张恐龙的系统树

 

这个系统树里面,绿色的是专性的二足行走的恐龙,就是说这种恐龙是严格两足行走的,蓝色的是兼性的二足行走的恐龙,就是说这种恐龙有时候两足行走,有时四足行走,紫色的是四足行走的恐龙。从这个系统树我们能看出什么呢?

第一,兽脚类全是严格的两足行走的动物,就是系统树里面写着“Theropods”的这一支恐龙(从这一支恐龙中演化出了鸟类),当然,有人认为北非的埃及棘龙是四足行走的,就是这货:

 

但是绝大多数的兽脚类,可以肯定是专性的二足行走的,同时,绝大多数的兽脚类是肉食性的恐龙,只有极少数的例外。

第二,鸟臀类里面的异齿龙科(Heterodontosaurids)和肿头龙类(Pachycephalosaurs)是专性的二足行走恐龙,两者都是植食性的恐龙。异齿龙科的孔子天宇龙(中国辽西)和肿头龙类的怀俄明肿头龙(北美洲)

 

 

  第三,早期的鸟脚类(Ornithopods)中,二足行走是广泛存在的情况,但是到了后期的鸟脚类,比如演化到禽龙类阶段以后,一般认为这些类群是兼性的两足行走的动物,比如非常进步的鸭嘴龙科的巨型山东龙、棘鼻青岛龙等,这一类恐龙都是植食性的。

第四,蜥脚型类(Sauropodomorphs)、有甲龙(Thyreophorans)和角龙类(Ceratopsians)都是早期的种类专性或者兼性的二足行走,到了后期则变为四足行走。这一类恐龙绝大多数是植食性的。

从以上几点,我们得出结论了,题目里所述的食肉恐龙多是两条腿,食草恐龙多是四条腿,至少是部分准确的,那么,为什么如此呢?

 

根据第一张恐龙系统树,我们可以合理推测二足行走应该是恐龙的一个祖征,就是从恐龙的祖先就开始有了的一个特征,而四足行走性,应该是恐龙的各个支系各自独立演化出来的特征,它是二次形成的,这一点从那些三叠纪和早侏罗世的最早的恐龙都是专性的二足行走动物可以进一步得到佐证,比如鸟臀类的始奔龙、匹萨诺龙,蜥臀类的始盗龙、黑瑞拉龙、南十字龙,娇小始奔龙(南非的晚三叠世)

 

梅氏匹萨诺龙(阿根廷的晚三叠世)

 

 月亮谷始盗龙(阿根廷的晚三叠世)

 

 伊斯基瓜拉斯托黑瑞拉龙(阿根廷的晚三叠世)

 

当然,有人可能会质疑,为什么不能是四足行走为恐龙的祖征,而二足行走是恐龙的各个支系各自独立演化出来的特征呢?这就涉及到科学理论的简约性原则,如果两足行走是恐龙的祖征,则这一特征在很多支系仅需要变化一次,则二足行走变化为四足行走,而如果四足行走是恐龙的祖征的话,则这一特征在很多支系需要变化两次,即由四足行走变为二足行走再变为四足行走,同样可以解释一个现象的两个科学理论,在进一步的证据出现之前,我们当然选择更加简约的那一个,因此,目前,我们可以下结论:恐龙的祖先是种二足行走的动物,在恐龙的演化过程中,多个支系二次演化出四足行走的方式。

 

现在我们对问题有所回答了:肉食性的恐龙多是两条腿走路,这不过是继承自恐龙祖先的特征,而植食性恐龙多四足行走,则是次生性的,这一变化与恐龙的体型增大的过程恰巧同时发生,首先,四足行走天然地可以更好地支撑体重,而植食性恐龙为了消化植物细胞壁中的纤维素(比肉食更加地难以消化),需要很大的一个消化道,这又会需要一个很大的腹腔,从而不成比例地增加臀部和后肢之前的重量,使得动物的重心前移,这种演化压力下,更加利于四足行走的运动方式。另外,有甲类(甲龙类和剑龙类)中重型甲板的演化出现,使得这类恐龙的绝对体重增高,而角龙类中头部装饰和角的出现以及蜥脚型类的过长的脖子,使得这两类恐龙重心前移,以上这些因素,都是导致这些支系中四足行走方式演化出现的原因。

 


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