為什麼吃肉的哺乳動物都是四條腿跑,吃肉的恐龍就都是兩條腿跑?

和大多數進化問題答案一樣:歷史遺留問題,吃不吃肉只是次要的。哺乳動物本來就是四足行走,人們都知道;而恐龍本來就是二足行走——儘管這有些令人意外。

印象中

,恐龍既有四足行走,也有二足行走,而且

多數是四足行走

。那些著名的腕龍、劍龍、甲龍、角龍,都是四條腿,只有暴龍、迅猛龍是之類的是兩條腿,或者更有見識的,還知道禽龍回和鴨嘴龍,它們大多數時候也都是四肢著地,只在奔跑的時候偶爾二足著地。

為什麼吃肉的哺乳動物都是四條腿跑,吃肉的恐龍就都是兩條腿跑?

布氏長頸巨龍過去稱布氏腕龍(Brachiosaurus brancai),小的是叉龍(Dicraeosaurus)

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長頸巨龍(Giraffatitan brancai)的另一種復原方案

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劍龍(Stegosauru)

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各種甲龍(Ankylosauria)

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皇家角龍(Regaliceratops peterhewsi)

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Figure 6 暴龍(Tyrannosaurus rex)是最著名的二足恐龍,也是這組圖片裡唯一吃肉的

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鳥類作為獸腳恐龍的直系後裔,當然也是二足行走的

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厚頭龍(Pachycephalosaurus)也是完全二足行走的恐龍,但它們吃素

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禽龍(Iguanodon)通常以四足行走,但是可以二足奔跑

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副櫛龍屬(Parasaurolophu)以冠飾著名,它們屬於鴨嘴龍科

但是,這種恐龍多數以四足行走的印象完全是大眾媒體選擇性報道產生的誤解:

那些巨大而華麗的食草恐龍的確有很多四足行走,但是它們那些弱小而樸素的祖先卻全都是二足行走

。這兩種步態的直接差異也非常顯然:

二足行走速度更快,但穩定性差

四足行走速度更慢,但能承受更大的體重

。而在食物充裕的中生代,一大批素食恐龍都因為種種原因放棄了速度,從前者轉向了後者。就以晚白堊紀的角龍科(Ceratopsidae)的各種大型角龍來說,它們體重可達5噸以上,前後腿差不多長,是一般人心目中最典型的四足行走恐龍。

為什麼吃肉的哺乳動物都是四條腿跑,吃肉的恐龍就都是兩條腿跑?

異形角龍(Xenoceratops foremostensis)和五角龍(Pentaceratops sternbergii)

然而比它們更加基底的兩個類群,晚白堊紀的纖角龍科(Leptoceratopsidae)和早白堊紀的原角龍科(Protoceratopsidae)就要小很多,體重很少超過200公斤,後腿就要比前腿發達得多,常可以二足行走——它們沒有華麗的頭飾和角,所以公眾很少知道。

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纖角龍科的安德薩角龍(Udanoceratops)

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原角龍科的安氏原角龍(Protoceratops andrewsi)

為什麼吃肉的哺乳動物都是四條腿跑,吃肉的恐龍就都是兩條腿跑?

華城朝鮮角龍(Koreaceratops hwaseongensis)比原角龍和纖角龍更基底,二足行走

纖角龍科和原角龍科誰更基底目前還不確定,但是我們知道它們都源自早白堊紀的鸚鵡嘴龍科——這是一群完全二足行走的小型恐龍,能相當靈活地奔跑,長著鸚鵡似的喙狀嘴,用來切斷植物,頭部沒有冠飾和角,但是有突出的圓錐狀顴骨,尾部有很長的鬃毛。

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西伯利亞鸚鵡嘴龍(Psittacosaurus sibiricus)是唯一鼻子有角的鸚鵡嘴龍

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另一個鸚鵡嘴龍屬的復原圖

而要追溯到更古老的祖先,角龍亞目和腫頭龍亞目是兄弟類群,二者共同組成了一個頭飾龍類,又與鳥腳亞目構成了一個角足龍類,是鳥臀目最成功的一個類群——在下面這張圖裡,角龍亞目的演化歷程一目瞭然。

為什麼吃肉的哺乳動物都是四條腿跑,吃肉的恐龍就都是兩條腿跑?

此支序圖根據徐星等人2006年左右的研究,點開放大

如圖所示,厚頭龍和角龍出自同一個小型二足的祖先,或許是為了防禦,或許是為了生殖競爭,這個祖先的顱骨有了一些膨大。接下來,厚頭龍的膨大發展為撞擊的鈍器,它們需要更高的速度和更大的身體強度,因此頭部緻密而較小,繼續保持了二足行走的體態;但角龍的膨大發展為威懾性的裝飾,並且很可能與性選擇聯絡起來,因此頭部迅速變大變重,使重心不斷前移,又因為體重攀升,最終成為四足行走。

也就是說,角龍

在競爭中不再依賴速度,轉而依賴尖刺、護甲和體型,就從二足行走轉向了四足行走

,其它所有四足恐龍的進化歷程,也都大同小異