异特龙新研究：揭秘侏罗纪霸主的秘密
异特龙新研究：揭秘侏罗纪霸主的秘密
近日，广州正佳自然科学博物馆与中国地质大学（北京）邢立达课题组合作，在国际期刊《Historical Biology》上发表了一篇关于异特龙前肢运动范围的最新研究成果。这项研究揭示了异特龙前肢的灵活性及其捕猎策略，为理解这一侏罗纪霸主提供了新的视角。
研究发现：异特龙前肢比想象中更灵活
异特龙（Allosaurus）是一种生存于1.55亿到1.45亿年前的恐龙，以其强壮的体格和灵活的行动著称。此次研究发布在国际期刊《Historical Biology》上，标志着该博物馆在短短几年内发表的第三篇SCI学术论文。这项研究的重要性不仅在于推动了古生物力学这一新兴学科的发展，还为理解异特龙的捕猎策略和生存挑战提供了新的视角。
正佳自然科学博物馆馆藏的异特龙标本，昵称“大卫”，是中国唯一公开展示的完整异特龙化石。该标本的保存状态极为珍贵，尤其是头骨和腹膜肋部位的完好程度，为科学研究提供了宝贵的第一手资料。从2021年底“大卫”亮相博物馆到现在，它已成为博物馆内的明星展品。
通过使用最新的3D激光扫描技术，研究人员对异特龙前肢进行了详细的数字复原和运动范围评估。研究表明，异特龙的肩肘关节具有超过70度的屈伸能力，而指关节的最大屈伸达90度，展现出前肢在捕猎过程中的重要性。这些发现让我们了解到，异特龙的前肢虽然运动范围有限，但在捕捉猎物时仍具有关键的作用。在猎食时，它的嘴部首先接触猎物，而前肢则用于抓握猎物的胸部或颈部。
此外，研究还揭示了异特龙在右肩受伤后展现出的惊人恢复力，尽管这可能最终导致了因捕猎方式变化而食物短缺的灭绝。在邢立达课题组的研究中，梁晴晴博士提到：“这些发现使我们对异特龙的生活挑战和冒险经历有了更生动的理解。”
异特龙：侏罗纪时期的顶级掠食者
异特龙是北美晚侏罗世莫里逊组地层中最常见的兽脚类恐龙属，以其至少保存下来60具化石骨架而闻名于世。针对异特龙不同身体部位的运动范围研究，是古生物力学这一新兴学科分支中的重要研究。
异特龙是种典型的大型兽脚类，短颈上长有巨型颅骨，身后有一条略微倾斜的长尾巴，前肢短小、后肢粗壮。脆弱异特龙是本属最著名的物种，平均体长为8.5 m ft on，而最大的已确认标本（AMNH 680）长达9.7 m ft off us，体重估计为2.3-2.7 MT ST off us。詹姆斯·亨利·麦德森 James Henry Madsen Jr.（James H. Madsen）在其1976年的专著中提出异特龙骨骼的尺寸泛围，并将最大体长估计为12 to 13 m ft on。与其它恐龙一样，其体重估计也存在争议，自1980年以来，模式上的成年恐龙体重一直在1500 kg lb off、1000 to 4000 kg lb on和1010 kg lb off之间变化（但不是最大值）。研究莫里逊组的专家约翰·福斯特 (古生物学家) John Foster (paleontologist) 约翰·福斯特（John Foster）认为，脆弱异特龙大型个体的合理体重为1000 kg lb on，但是他通过测量股骨平均尺寸而算出了700 kg lb on这一更为接近的估计值。研究人员使用亚成体标本“大艾尔”（即詹氏异特龙）的计算机模型得出1500 kg lb的最佳值，但通过改变参数又得出了大约1400 kg lb到2000 kg lb的范围。
已有数具大型标本归入异特龙，但实际上可能属于其它恐龙。与之关系最近的属食蜥王龙（俄克拉荷马州自然历史博物馆 Sam Noble Oklahoma Museum of Natural History OMNH 1708）可能长到10.9 m ft on长，模式种巨食蜥王龙有时也被称作“巨异特龙”，尽管近期研究支持将其作为独立属。另一具疑似的异特龙标本曾归类于依潘龙（AMNH 5767），测量长度为12.1 m ft off us。一个更近期的发现是新墨西哥彼得森采石场出土的部分骨骼――这只大型异特龙科可能是食蜥王龙的另一个体。
大卫·K·史密斯（David K. Smith）对采石场的异特龙化石进行调查，发现克利夫兰劳埃德恐龙采石场 Cleveland-Lloyd Dinosaur Quarry（犹他州）的标本一般小于科摩崖 Como Bluff（怀俄明州）或杨百翰大学（科罗拉多州）干岩台采石场 Dry Mesa Quarry的标本，但是这些地区出土的骨骼形状并无差异。史密斯后来的一项研究将花园公园（科罗拉多州）和恐龙国家纪念公园（犹他州）的标本包括在内，发现骨骼变化并不能证明多个物种的存在；颅骨变化最为常见且分级变化，表明个体差异是造成变化的原因。对大
科技助力古生物学研究
继2022年正佳自然科学博物馆与中国地质大学（北京）邢立达课题组联合发布馆藏异特龙化石的病理学研究成果后，馆校双方再次深入合作，利用新技术、新方法开展异特龙的生物力学研究，并于日前在国际期刊《Historical Biology》上发表了一篇最新科研成果——《脆弱异特龙前肢运动范围》。
这项研究聚焦于侏罗纪时代的顶级掠食者——异特龙，课题组对其前肢运动进行了深入的分析，为理解异特龙的捕猎策略和生存挑战提供了新的视角。据悉，这是这家非国有博物馆在开馆短短几年间发表的第三篇SCI学术论文。
复原图（绘图：张旺）
针对异特龙不同身体部位的运动范围研究，是古生物力学这一新兴学科分支中的重要研究。
（异特龙“大卫”真标化石）
为了更好地利用现代技术对异特龙进行古生物力学研究，研究团队使用激光扫描获取了化石表面的形态学模型。而后，对前肢数字模型进行了三维安装，并对前肢进行了全面运动范围评估。这一过程也极大地降低珍贵化石标本在研究过程中不必要的破坏和磨损。本次研究揭示了异特龙前肢的灵活性：肩肘关节屈伸超过70度，指关节最大屈伸达90度，显示其前肢在捕猎中至关重要。异特龙肩关节有限的活动范围表明，前肢主要是捕捉猎物，但不能再向前，这表明首先接触到猎物的是嘴部，而手掌则可以用于抓住胸部或颈部以下的猎物或钩住物体。
（国际期刊《Historical Biology》刊发研究成果）
（左：脆弱异特龙真标化石的前肢掌部。右：对脆弱异特龙的前肢掌部进行数字复原）
（左：脆弱异特龙真标化石的前肢指部。右：脆弱异特龙的前肢指部运动范围）
除了发现异特龙前肢的运动特性，本次古病理研究还揭示了其在右肩受伤后展现出的惊人恢复力。尽管最终或许是因捕猎方式变化导致食物短缺而灭亡，在它生命终结时右肩的损伤已痊愈。
（左：脆弱异特龙真标化石的前肢图像。右：脆弱异特龙的前肢运动范围）
据介绍，作为国家二级博物馆和广东省首家自然科学博物馆，正佳自然科学博物馆收藏了千余件珍稀的古生物化石，为古生物研究提供了重要的基础材料。基于这些藏品，博物馆与客座研究员邢立达副教授团队合作，自开馆以来持续开展深入的研究工作并发表相关成果：对异特龙“大卫”的研究是中国首次对北美大型兽脚类恐龙进行的古病理学和系统发育研究；对广州恐龙蛋化石的研究进一步巩固了广州作为“恐龙背上城市”的地位，为揭秘恐龙世界提供了宝贵的线索和材料。
（左：广州恐龙蛋壳展示台。右：异特龙病理学研究CT机装置）
采写：南都记者 许晓蕾 实习生 裴晗
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恐龙研究的未来展望
随着科学技术的不断进步，未来我们将可能利用更精密的工具与技术，揭开更多关于恐龙及其他古生物的奥秘。正佳自然科学博物馆以及研究团队的努力，不仅在学术界引起广泛关注，也为公众提供了更丰富的科学教育体验，让人们对恐龙的时代充满向往与好奇。
通过这些趣味互动和科普活动，观众可以不仅了解到异特龙等古生物的生存故事，还能在轻松的氛围中学习和探索自然科学的魅力。这一切都在向我们展示着，广州不仅是一个现代化的城市，更是一个与恐龙世界紧密相连的地方，正逐渐成为“恐龙背上城市”的生动例证。将古生物科普与城市文化相结合，广州正在为未来的科学探索搭建起更为广阔的平台。
除了发现异特龙前肢的运动特性，本次古病理研究还揭示了其在右肩受伤后的康复情况，显示出这种生物在面对生存挑战时的惊人恢复力。尽管最终因捕猎方式变更导致食物短缺致灭亡，但它的右肩损伤却在其生命结束前已显著愈合。这些发现不仅让我们更生动地理解了异特龙面临的生态挑战，也为研究古生物的适应性提供了新思路。
正佳自然科学博物馆的这一系列研究，展示了古生物力学这一新兴学科的潜力，对于揭示古代生命的行为模式、捕食策略等方面具有重要意义。同时，博物馆通过应用现代科技，推动了古生物研究的发展，让我们更进一步洞悉远古生物的生活和演化。
随着科学技术的不断进步，未来我们将可能利用更精密的工具与技术，揭开更多关于恐龙及其他古生物的奥秘。正佳自然科学博物馆以及研究团队的努力，不仅在学术界引起广泛关注，也为公众提供了更丰富的科学教育体验，让人们对恐龙的时代充满向往与好奇。