為什麼只有恐龍和人用兩條腿走路|博物館

為什麼只有恐龍和人用兩條腿走路|博物館

我們總是說這個動物畸形,那個動物奇怪——全然不記得自己是一個多麼不可思議的物種:看吧,人類是唯一以雙足直立行走為主要運動方式的脊椎動物。

是的,恐龍、袋鼠、企鵝甚至穿山甲,它們兩條腿走路的理由都比人類“正當”多了。

-文字稿-

乍一看整個標題你可能不服,但事情真的是這樣,至少幾乎是這樣:以兩條腿邁步前進為常態,在哺乳動物中就只有人類和大穿山甲,袋鼠什麼的都是雙足跳躍;鳥類雖然也是雙足行走,但它們只是獸腳恐龍的一個總科。

而且更有些意外的是,所有的恐龍都來自二足行走的祖先,而所有的哺乳類都來自四足行走的祖先。

對於前者來說,恐龍形類(Dinosauriformes)已知最古老的成員是阿希利龍(Asilisaurus),它們生活在2.45億年前的三疊紀中期,體長1到3米,二足行走。

以它為代表,三疊紀的恐龍發展出了兩個主要的類群:蜥臀類和鳥臀類。

其中,蜥臀類又有兩支,一支是獸腳亞目,包括暴龍和鳥類為代表的二足食肉恐龍,無需贅言。

另一支是蜥腳亞目,最早的樣子比如濫食龍,不但二足行走,而且很能吃肉。然而它們在三疊紀的茂盛森林中轉向了素食。

我們剛剛在往期節目裡瞭解過他們是如何踏上了增重的不歸路,發展成有史以來最巨大的陸生動物,併為此發展成四足行走。

鳥臀類也包括兩支,一支是角足龍類,一支是裝甲龍類。

角足龍類中的腫頭龍類和鳥腳龍類一直保持著二足行走的步態,至少在奔跑時保留了二足步態;但角龍類的變化就劇烈一些,

早白堊紀的鸚鵡嘴龍科是一群完全二足行走的小型恐龍,能相當靈活地奔跑,長著鸚鵡似的喙狀嘴,用來切斷植物,頭部沒有冠飾和角,但是有突出的圓錐狀顴骨,尾部有很長的鬃毛。

比它們更進化的是早白堊紀的原角龍科(Protoceratopsidae)和晚白堊紀的纖角龍科(Leptoceratopsidae)和,它們體重已經逼近200公斤,雖然後腿仍比前腿發達很多,但大多時候已經四足行走。

晚白堊紀的角龍科(Ceratopsidae)的出現了各種體重可達5噸以上的大型角龍,它們華麗的頭飾讓頭部非常沉重,因此前後腿差不多長,是一般人心目中最典型的四足行走恐龍。

裝甲龍類包括甲龍和劍龍兩個著名的類群,早侏羅紀的小盾龍(Scutellosaurus)代表了它們的共同祖先——背部鱗甲增厚的小型二足恐龍。爾後它們的鱗甲越來越發達,一派繼續覆蓋整個背部,並加強兩側,成為甲龍下目;另一派誇張地加強脊部,發展成為劍龍下目。結果都使身體變得非常沉重,失去二足行走的能力。

所以在恐龍身上,總得來說,二足行走的步態更加敏捷活躍,只有一部分體重巨大或者裝甲厚重的恐龍次生地喪失了這一性狀。

這不僅是恐龍的選擇,而是幾乎所有陸生四足動物的選擇:當需要速度的時候,就站起來,邁開大步向前衝。

而恐龍的特殊之處在於,它們的祖先在三疊紀就適應了運動活躍的生態位,出現了四肢直立向下的解剖結構,並且有大量的肌肉附著在尾部,使尾部粗壯有力能平衡運動,這樣一來,它們就可以將二足行走作為常態,並因此在侏羅紀迅速崛起,支配了陸地。

相比之下,哺乳類同樣因為體重增加出現了四肢直立向下的解剖結構,但我們的尾部肌肉非常弱小,不能平衡體重,而且在進化腹式呼吸的同時失去了腹部的肋骨,使腰部靈活——所以哺乳動物要追求奔跑的速度,最優的方式不是站起來,而是弓起腰,把後腿邁到前邊去——這甚至比雙足奔跑更加穩定。

當然也有一些帶來迷惑的哺乳動物,比如齧齒目的跳鼠和跳兔,尤其雙門齒目的袋鼠,他們都不會二足行走,而只會二足跳躍——這是因為他們或者它們的祖先都是荒漠地帶的小型動物,因此進化出了爆發式的跳躍以逃避攻擊。

大穿山甲作為真正的例外,乃是因為它們的前肢高度適應挖掘,不再適合行走,尾巴覆蓋的鱗甲又足夠沉重,因此能像恐龍一樣二足行走,

而人類更加特殊之處,我們雙手高度適應抓握,不再有支撐體重的力量,又沒有大尾巴平衡體重,只好完全站立起來——事實上,人類是現存唯一直立軀體的哺乳動物,而企鵝為了減少游泳阻力,也成為現存唯一直立軀體的恐龍。


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