恐龙的骨骼结构,支撑-行动方式,呼吸系统,内部器官的体积,都比哺乳动物更适合大型化。
仅仅从颅骨方面看,相比厚重、实心的狼颅骨,恐龙颅骨各种开孔、镂空,极尽减重之能事~~~~~而且强度还没什么区别。
颅骨镂空减重是整个双孔亚纲都自诞生以来就存在并且不断完善的优势,到了主龙形下纲将其发扬光大,至恐龙将其发展到了顶尖水平。只不过做到巅峰的并不是恐龙,而是恐龙的姐妹种族翼龙
除了颅骨以外,较为进步的一些恐龙类型还演化出中空结构的骨骼,进一步减重。现存的鸟类就保留了这样的结构。
这就使恐龙的结构密度低于合弓纲。
同等体积之下,体重更轻。或者同等体重之下,体积更大。
再加上恐龙的气囊呼吸系统获取氧气-排除废气的效率大大强于哺乳动物,足够支撑更庞大的体积而不怕末端缺氧。
而且气囊占据了体腔内的大量空间,增大了体积,但是却没增加多少重量。
此外气囊还有一个好处,就是使得恐龙体内有大量直接接触空气的面积,能高效地将体内多余热量通过呼吸排出体外。这一点,又解决了如果体积过大的话,就会导致内部器官散热困难的问题。
虽然中生代的主流植物体系能供养更大的素食动物,进而供养更大的食肉恐龙的确是事实,但是很多人认为的新生代哺乳动物长不了恐龙那么大的原因是大气含氧量低的观点是错误的。特别是白垩纪时期的大气含氧量并不比现在高,甚至白垩纪大部分时期的地球气温也处于持续下降的趋势,但是这都没能阻止恐龙的大型化。恐龙的呼吸系统优势,相比哺乳动物,等于是起到了提高大气含氧量的作用,氧气浓度越低,恐龙的优势越大。
总的来说,恐龙的体积上限要大于哺乳动物。且不说巨型蜥脚类,即便是不以尺寸和体重见长的鸟臀目恐龙,鸭嘴龙科也能轻松超过10吨,体积更是远远大于哺乳动物的极限,而这种级别的恐龙在中生代占据的也就相当于现在羚羊的生态位。迄今为止发现的最大的鸟臀目恐龙是中国发现的巨型山东龙,已经是高8米长15米级别了,这已经是陆生合弓纲无法望其项背的水平了,而且4吨副栉龙还能以40公里以上的速度奔跑,跟马的速度差不多。而这个级别的哺乳动物,速度起码要减半,恐龙大型化的优势可见一斑。
不过凡事都有代价,恐龙的大型化上限虽然要高于哺乳动物,但是小型化下限也要高于哺乳动物。恐龙专精的这些结构减重天赋树,只有体积大到一定程度之后才具有优势,体积越大优势越大。
但是只有老鼠那么大的不能飞的小型恐龙,相比只有老鼠那么大、甚至更小的哺乳动物,并没有什么优势。
这就是为什么鸟类能成为唯一延续至今的恐龙的原因:太大的恐龙扛不过大灭绝,太小的恐龙竞争不过哺乳动物,只有一部分小型鸟类扛过了大灭绝,又靠飞行避开了和小型哺乳动物的直接竞争,才得以存续至今。
题主想问恐龙骨骼,那就说一些我知道的,关于蜥脚类恐龙的,即大众印象里的长脖子恐龙。
恐龙刚出现的时候,大约就1米多长,体重较轻,所以普遍是二足行走。后来伴随体型的增大,尤其是蜥脚类恐龙及其亲戚,为了减少后肢的承重负担,开始出现兼性二足或专性四足行走的恐龙,如此一来,前肢开始着地,开始发生变化。
以地爪龙Aardonyx 为例,它是一种正朝向四足步态演化的恐龙,既能以两足方式行走,又能以四足着地移动。
虽然它还不属于蜥脚类恐龙,但它已经表现出蜥脚类恐龙的部分特征,比如前臂的桡骨和尺骨相互交错,使前肢变得结实,从而能够有效承重,并避免负重带来的扭伤。在往后的蜥脚类恐龙中,也就是所谓的几十米大恐龙,骨骼也更加大,桡骨和尺骨的连接现象更加显著,前肢也更加结实。
此外,研究人员还观察到地爪龙的后肢也发生变化,其大腿骨变大,且长于小腿骨,这一种现象在后期蜥脚类恐龙中也尤为明显(股骨和肱骨更长),这表明地爪龙的四肢演化方向更适合支撑体重,而不是高速奔跑。
小腿骨(胫骨)与大腿骨(股骨)的长度比值可以反映该种动物的运动速度:比如,善于负重、行走不快的大象,其比值为0.60;比赛用的骏马奔跑速度很快,其比值达到0.92;今天动物世界的快跑能手——羚羊,比值是1.25。
也就是说,善于负重的动物大腿骨长度>小腿骨,善于奔跑的动物大腿骨长度<小腿。
后期的蜥脚类恐龙基本上都演化出了柱状四肢,以此来支撑庞大的身体。同时,它们以脚趾行走,后脚掌离地,取而代之的是一个又宽又厚的大肉垫,从而起到缓冲、避震的作用。
每走一步,都像是一根缓缓垂直移动的大柱子,这是因为股骨的变化导致尾股肌系的附着位置变远,使蜥脚类恐龙移动时的出力较多、速度更慢,但从而也获得了更高的稳定性,可以说是通过限制四肢的活动范围来提高稳定性和承重能力。
除了腕龙等个别前肢较长的恐龙外,绝大多数蜥脚类恐龙是后肢承担了大部分体重,或许它们需要考虑加固骨盆结构,以免倒塌。
事实也的确如此,在蜥脚类恐龙演化的过程中,骶椎的数量不断增加,从基干蜥脚形亚目的3个增加到基干蜥脚类的4个,而后期大多数蜥脚类恐龙有5个,一些泰坦龙类甚至是有六个骶椎。骶椎与骨盆相连,对骨盆起到一定的支撑和保护作用,帮助身体承受更大的重量。
所谓的轻量化结构,就是其它回答提到的气囊以及布满空洞的脊椎骨。当然,这种结构并不局限于蜥脚类恐龙,最早的恐龙仅在颈椎有气囊,但随着演化的进行,气囊也逐渐变多。
这种轻量化的升级不仅能够提高蜥脚类恐龙的体型上限,也提高了它们的呼吸效率,这里就不过多赘述了,其他答案都有说了。
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