模拟显示双足恐龙在奔跑时摆动尾巴以帮助保持平衡

导读一个国际研究小组发现,双足恐龙很可能在行走和奔跑时摆动尾巴以保持平衡。在他们发表在《科学进展》杂志上的论文中,该小组描述了计算机模

一个国际研究小组发现,双足恐龙很可能在行走和奔跑时摆动尾巴以保持平衡。在他们发表在《科学进展》杂志上的论文中,该小组描述了计算机模拟,可视化了恐龙 Coelophysis bauri 在运动过程中可能如何使用它的尾巴。

先前的研究表明,恐龙的长而重的尾巴主要用于平衡它们长长的脖子和沉重的头。在这项新的努力中,研究人员发现了证据表明尾巴也被用来帮助平衡。

为了更多地了解尾巴在运动中的作用,研究人员使用了最近开发的 3D模拟技术,该技术基于计算生物力学并已被广泛应用于各种应用中。研究人员首先开发了一个通用的肌肉驱动的兽脚类恐龙框架,他们通过模拟现代泰南鸟类的步态进行测试——这种鸟类往往走路比飞翔多得多。在发现他们的模拟与真正的鸟类非常匹配后,研究人员将注意力转向了 Coelophysis bauri——一种相对较小的三叠纪物种。在输入其已知特征后,研究人员运行模拟并观察恐龙的步调。

研究人员发现,恐龙在奔跑或行走时会前后摆动尾巴,与颈部协调,形成有节奏的模式。仔细观察发现,恐龙用它的尾巴沿着轴调节整个身体的角动量,以保持平衡。他们注意到尾巴的摆动模式类似于人类在摆动手臂时走路或跑步的模式。

研究人员还在模拟中改变了尾巴的大小,以了解它如何影响生物的运动,并在一种情况下将其完全移除。他们发现这样做会迫使恐龙在移动时施加更多的能量——没有尾巴,它使用的肌肉力量增加了 18%。他们认为其他恐龙很可能以类似的方式使用它们的尾巴。

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