鐮刀龍超科為何演化出不一般的骨盆?

時間 2021-05-12 22:20:59

1樓:090811mario

先來看看鐮刀龍類的骨盆與「蜥臀」骨盆的差異

▼鐮刀龍類的骨盤與「傳統」蜥臀目骨盆的對比

左:鐮刀龍類(屬於蜥臀目) 右:大部分蜥臀目恐龍的骨盆,呈三叉式

可以發現,鐮刀龍類具有修長、向後延伸的恥骨;而傳統意義上的蜥臀目骨盆的恥骨是朝前的。其實,不止鐮刀龍類的恥骨朝後,其所在類群中大部分恐龍的骨盆都出現了這種現象。

▼鐮刀龍類在演化樹的位置

鐮刀龍類屬於手盜龍類這個大家族

許多手盜龍類都具有修長、往後指的恥骨,例如馳龍類、鳥翼類(包含現今鳥類)、原始傷齒龍類、鐮刀龍類等等。它們都符合題主所說的「骨盆演化的不那麼蜥臀」。(偷蛋龍類,衍化傷齒龍類恥骨向前,被認為是逆演化的結果)

▼手盜龍類骨骼圖

葬火龍(偷蛋龍類)的恥骨朝前,伶盜龍(馳龍類)的恥骨朝後

1.呼吸方式的變化:▼大部分獸腳類的呼吸機制

異特龍(圖源The Integration of Ventilation and Locomotion in Archosaurs)

吸氣時,通過收縮ischiotruncus,將腹膜肋(Gastralia)拉回背部,使其擺動並擴大體腔;呼氣時,則是腹直肌向前拉動腹膜肋,壓迫腹部,縮小體腔。 (腹膜肋主要存在於蜥形綱動物,用來保護腹部,和肋骨完全不同。)

由此可見,ischiotruncus的存在一定程度上抑制了恥骨後傾而手盜龍類恰好在演化過程中失去了這部分肌肉導致恥骨往後延伸,同時增強了尾部肌肉(caudotruncus muscle),以便能將腹膜肋(Gastralia)往後拉,擴大體腔,保證呼吸。

▼部分手盜龍類的呼吸機制

恐爪龍:恥骨與坐骨之間沒有肌肉相連,使恥骨方向發生改變(圖源The Integration of Ventilation and Locomotion in Archosaurs)

值得一提的是,相比其他類群,手盜龍類是與現代鳥類親緣關係最近的,來自手盜龍類的某一分支大約在侏羅紀時期演變成為鳥類的祖先。而鳥類的恥骨也是往後延伸,所以,某些手盜龍類改變骨盆結構也可能是平行演化的結果

▼從主龍類到鳥類的發育圖

由下往上:恥骨逐漸朝向後方

在鳥類演化的過程中,也是通過改變呼吸方式來釋放恥骨,恥骨後傾導致了尾部肌肉結構的發生變化。再加上鉤突的出現,縮短的尾部,體重的減輕以及尾綜骨的發育等一系列適應飛行的特徵,增強了鳥類起飛時的機動性和穩定性。

▼鳥類演化過程的形態特徵

其中乙個特徵就是恥骨逐漸朝後(圖源Evolutionary changes in pubic orientation in dinosaurs are more strongly correlated with the ventilation system than with herbivory)

2.食性的轉變:

正如題主所猜測,恥骨方向的變化與植食性可能也有一定的相關性。早期的獸腳類幾乎都是肉食性,到了手盜龍類就發生了食性的轉變,比如植食性的鐮刀龍,雜食性的偷蛋龍......在相同體型的條件下,與肉食性、雜食性恐龍相比,以植物為基礎飲食的恐龍一般都會有更大的進食量,需要更長的腸道,繼而需要更大的腹腔空間。

而恥骨往後延伸,正是增大腹腔空間的其中乙個辦法。

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