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        2. 如何計算恐龍的體重?

          雅志郎

          最初計算體重的方法很簡單,人們根據(jù)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,是采用復原模型測量法,依據(jù)的物理學原理是質(zhì)量等于體積和密度的積。

          恐龍是中生代陸地上的霸主,種類繁多,體態(tài)各異??吹讲┪镳^中馬門溪龍巨大的化石骨架,想象它們活著的時候該有多重???!

          最初計算體重的方法很簡單,人們根據(jù)足跡化石的大小及深淺來推測恐龍的重量,所依據(jù)的物理原理是壓強與面積的關(guān)系,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,原因在于該方法的一個重要指標是有問題的。對于這種方法,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。對于同一恐龍個體來說,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(guān)。

          另一個行之有效的測量恐龍體重的方法,是采用復原模型測量法,依據(jù)的物理學原理是質(zhì)量等于體積和密度的積。首先根據(jù)待測恐龍的骨架模型,制作一個全身復原模型;然后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并填滿所有空隙后,記錄下此時模型與填充物共同占有的體積;取出模型,倒入填充物直至前面記錄的體積位置。后來添加進去的填充物的體積就是模型的體積,再根據(jù)模型與恐龍實體之間的比例關(guān)系就能計算出待測恐龍生前的體積了。為了提高準確度,降低誤差,可制作不同比例的模型分別進行測量計算,然后取平均值。因為鱷類與恐龍的關(guān)系比較近,所以該方法通常采用鱷類的密度來估算恐龍的體重。但現(xiàn)在越來越多的證據(jù)表明,蜥臀類恐龍很可能具有和鳥類一樣的氣囊結(jié)構(gòu),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。對于鳥臀類恐龍了解較少,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,制作精細的微縮模型也需要很高的水平,現(xiàn)在很多學者更傾向于使用計算機建立三維數(shù)字模型來估計恐龍的體重。數(shù)字模型的優(yōu)勢在于,可以給恐龍模型的不同部分賦予不同屬性,比如為骨骼和肌肉部分設(shè)置不同的密度,如此可以更加精確地估計恐龍的體重。相對于制作實體模型,使用數(shù)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(guān)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,原因在于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,可以采用下面幾個指標:四肢的遠端骨骼長短,左右腰帶之間的橫向?qū)挾?,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?qū)挾雀螅怪獭?/p>