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白垩纪顶级掠食动物-高棘龙

媒体:动物世界  作者:HZ86
专业号:钱佳弘 2023/6/27 9:40:52

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高棘龙属(Acrocanthosaurus),生活在白垩纪中期(阿普第阶到阿尔比阶)的北美洲,距今1亿2500万年前到1亿年前。它们的化石主要发现于美国的奥克拉荷马州、德州与怀俄明州。

高棘龙是它们所处生态系统的最大型兽脚类恐龙,并可能是顶级掠食动物,以大型恐龙为食。

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模式种

阿托卡高棘龙

Acrocanthosaurus atokensis

高棘龙的名字是从其高大的神经棘而来,意为“有高棘的蜥蜴”,高棘龙的唯一种是阿托卡高棘龙(Acrocanthosaurus atokensis),种名是按其发现地方,奥克拉荷马州的阿托卡县来命名。

高棘龙的正模标本(编号OMNH 10146)及副模标本(编号OMNH 10147),包含两个部分身体骨骼及一小片的头颅骨,是发现于美国奥克拉荷马州的鹿角组,并在1950年同时被研究。

在90年代,发现两副较完整的身体骨骼。第一副标本(编号SMU 74646)是个部分身体骨骼,约为70%完整,大部分的头颅骨遗失,发现于德克萨斯州的双子山组,目前保存于沃斯堡科学历史博物馆内。

另一个更完整的身体骨骼(编号NCSM 14345)是由私人收藏家发现于鹿角组,通常昵称为“法兰”,经过南达科塔州的黑山地质研究院处理过后,目前保存于北卡罗莱纳州罗利市的北卡罗莱纳州自然科学博物馆内。

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高棘龙与人类的比例参考

高棘龙是最大型的兽脚类恐龙之一。

目前已知最大的个体(编号NCSM 14345)为11.5米长,重量估计为6000到7000公斤。头颅骨的长度接近1.3米。

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高棘龙头骨与人类的比例参考

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高棘龙的骨架模型

高棘龙最明显的特征是在它们的高大的神经棘,从颈部延伸到背部、臀部及尾巴前段,长度可以达脊椎长度的2.5倍。

其他在背部有着高大背棘的恐龙,有些的背棘比高棘龙的更巨大。例如,生存于非洲的棘龙,棘龙的背棘约为2米高,约是所连接的脊椎骨的11倍长。

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棘龙想象图与棘龙骨架模型

与棘龙的背棘支撑者皮肤不同,高棘龙的背棘较低矮,可能作为健壮肌肉的附着处,类似现代的美洲野牛,并在背部形成一个高而厚的隆脊。

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美洲野牛以及骨架

背棘的功能仍然未明,可能跟动物之间的视觉辨识物、储存脂肪或控制体温有关。所有颈椎与背椎的两侧都有明显的侧腔,而尾椎的侧腔较小。这个特征较为类似鲨齿龙科,而非异特龙科。

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除了脊椎以外,高棘龙具有典型的异特龙超科骨骸。高棘龙是种二足恐龙,尾巴长而重,可平衡头部与身体的重量,将重心保持在臀部。

与异特龙相比,高棘龙的前肢较短、较粗壮,但其他方面很类似,手部都有三根手指,上有指爪。与小型的善奔恐龙不同,它们的股骨长于胫骨与跖骨,这显示高棘龙不善于快速奔跑。

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相较于异特龙,高棘龙的后肢骨头较为粗壮。如同其他兽脚类恐龙,高棘龙的脚掌具有四根脚趾,第一趾小于其他小趾,无法接触地面。

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高棘龙的头颅骨长、低矮、狭窄。眶前孔相当大,约占头部的1/4长、2/3高度,可减轻头部的重量。上颌骨两侧与鼻骨上侧的表面,并不像南方巨兽龙与鲨齿龙那样多起伏。鼻骨上有长而低矮的棱脊,从鼻孔开始,沿口鼻部的两侧,直到眼睛处的泪骨。

高棘龙的眼睛前方的泪骨没有角冠。它们的泪骨与眶后骨愈合,在眼睛上方形成一个厚眉脊,这点与鲨齿龙科、没有亲缘关系的阿贝力龙科相同。

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上颌两侧各有19颗锯齿状、弯曲的牙齿,但下颌的牙齿数量未明。高棘龙的牙齿比鲨齿龙的还宽,而且没有鲨齿龙科特有的牙齿纹路。

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南方巨兽龙头骨模型

下颌的齿骨前缘呈方形,如同南方巨兽龙,齿骨的上下宽度窄,而下颌后段骨头的上下厚度非常宽。高棘龙与南方巨兽龙的下颌上隅骨侧边都有宽厚、水平方向的棱脊。

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在2005年,科学家们以X射线断层成像分析高棘龙正模标本脑壳的内部空间,并制作了一个高棘龙的颅腔模型。它们的脑部看似鲨齿龙及南方巨兽龙,多于异特龙或中华盗龙,这支持了高棘龙属于鲨齿龙科的假说。

高棘龙的脑部形状稍微呈S形,大脑半球并不甚扩张,类似鳄鱼多于鸟类。高棘龙的嗅球很大,呈球根状,可见它们的嗅觉很好。

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如同大部分其他的兽脚类恐龙,高棘龙的前肢无法接触地面,因此没有行走的功能,而是在猎食时发生作用。一个研究检验了骨头与其相连骨头的表面,以计算关节能有多少活动范围,而不会关节脱位。如同许多现存主龙类,许多手部关节的骨头并没有完全相吻合,显示这些关节有一定的软骨。这个研究并指出当高棘龙休息时,前肢会从肩膀下垂,肱骨微向后摆,手肘弯曲,指爪朝内。

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与人类相比,高棘龙的肩膀的转动范围很小。它们的手臂无法做出360°的旋转幅度,但可后摆至离垂直面约109°,所以肱骨可以后摆至斜微上方。手臂可以前转至超过垂直面约24°。

手臂无法往垂直地往下摆,但可外展至超于水平面约9°。

与人类相比,手肘的活动范围也很小,大约只有57°的转动幅度。手臂无法完全地伸直,也无法大幅弯曲,而肱骨不能做出90°弯曲。桡骨与尺骨互相固定,所以无法如人类的前臂,做出往内侧或外侧旋转的动作。

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每个腕骨之间没有准确地相接合,显示手腕有大量的软骨,可使手腕坚韧。当手指向外扳时,能几乎碰触到手腕。

手指向内弯曲时,第一指能与第二指平行,第三指只能内弯。第一指的指爪最大,而且总是往内弯曲。第二指爪也总是弯曲的,而最小的第三指爪则可往内侧、外侧摆动。

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除了计算前肢关节的活动范围以外,这个研究还提出了高棘龙的猎食习性假设。

它们的前肢的前摆幅度不大,无法勾抓猎物的背部。由于前肢无法在捕捉猎物开始时派上用场,高棘龙可能主要使用嘴部来猎食。此外,前肢无法将猎物大幅拉近。只有当嘴部咬住猎物,强壮的前肢才能将猎物拉近、紧紧抓住,防止猎物逃脱。当猎物企图逃脱时,高棘龙可用弯曲的第一、第二指爪刺住猎物的身体。手指的大幅外扳幅度是种演化适应,可让高棘龙不用在关节脱落的风险下,抓住挣扎的猎物。一旦猎物被紧抓到身体旁,高棘龙便可用嘴部吞咬它们。

另一种可能的猎食方式则是高棘龙以嘴部咬住猎物,并用前肢不断地往自己拉,用指爪划出大型的伤口。

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由于高棘龙是种大型掠食动物,它们被推测生存于大范围的地区,居住于许多不同的环境。

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高棘龙的猎食对象可能有:蜥脚类的帕拉克西龙、体积庞大的波塞东龙、以及大型鸟脚类恐龙如腱龙。

恐爪龙也生存于同一地区,它们是种小型兽脚类恐龙,身长约3米,极可能与高棘龙有少许的竞争。

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