如何計算恐龍的體重?
最初計算體重的方法很簡單,人們根據足跡化石的大小及深淺來推測恐龍的重量。另一個行之有效的測量恐龍體重的方法,是採用復原模型測量法,依據的物理學原理是質量等於體積和密度的積。
恐龍是中生代陸地上的霸主,種類繁多,體態各異。看到博物館中馬門溪龍巨大的化石骨架,想象它們活着的時候該有多重啊?!
最初計算體重的方法很簡單,人們根據足跡化石的大小及深淺來推測恐龍的重量,所依據的物理原理是壓強與面積的關係,參考的動物一般是體形大的哺乳動物,如非洲象等。但是這種方法的準確度相對較低,原因在於該方法的一個重要指標是有問題的。對於這種方法,除了足跡面積,判斷體重的另一重要指標是足跡深淺。足跡越深,說明恐龍的體重越重。但是,我們知道足跡深淺很大程度上受足跡形成的基底控制。對於同一恐龍個體來說,走在越軟的基底上,形成的足跡就越深。因此,足跡深淺不一定和恐龍的體重有關。
另一個行之有效的測量恐龍體重的方法,是採用復原模型測量法,依據的物理學原理是質量等於體積和密度的積。首先根據待測恐龍的骨架模型,製作一個全身復原模型;然後將模型放入一個箱子中,倒入沙子或水,當填充物覆蓋過模型並填滿所有空隙後,記錄下此時模型與填充物共同佔有的體積;取出模型,倒入填充物直至前面記錄的體積位置。後來添加進去的填充物的體積就是模型的體積,再根據模型與恐龍實體之間的比例關係就能計算出待測恐龍生前的體積了。爲了提高準確度,降低誤差,可製作不同比例的模型分別進行測量計算,然後取平均值。因爲鱷類與恐龍的關係比較近,所以該方法通常採用鱷類的密度來估算恐龍的體重。但現在越來越多的證據表明,蜥臀類恐龍很可能具有和鳥類一樣的氣囊結構,它們的密度可能更加接近鳥類,因此用鳥類的密度來估算恐龍的體重更加準確。對於鳥臀類恐龍瞭解較少,已有的資料顯示,它們和蜥臀類恐龍不同,可能用鱷類作參考更合適一些。
第二種方法的可行性很高,但過程相對繁瑣,製作精細的微縮模型也需要很高的水平,現在很多學者更傾向於使用計算機建立三維數字模型來估計恐龍的體重。數字模型的優勢在於,可以給恐龍模型的不同部分賦予不同屬性,比如爲骨骼和肌肉部分設定不同的密度,如此可以更加精確地估計恐龍的體重。相對於製作實體模型,使用數字模型估計恐龍的體重可以有效地減少時間和資金成本。
知道了恐龍的體重,另一個相關的問題是:這些恐龍是胖還是瘦呢?一些恐龍即便體重巨大,也不見得就是一個胖墩兒,原因在於巨大的體重有可能是巨大的體形導致的。一般來說,判斷同樣體重的恐龍誰胖誰瘦,可以採用下面幾個指標:四肢的遠端骨骼長短,左右腰帶之間的橫向寬度,以及脊柱長短。一般來說,相對胖一些的恐龍,它們四肢的遠端骨骼更短,左右腰帶之間的橫向寬度更大,脊柱更短。
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