食草的梁龍長尾巴鞭打的速度是否足以產生音爆?
Diplodocids(梁龍),一種具有長脖子和尾巴的大型食草恐龍,它可能能夠以每秒33米(每秒108英尺)或每小時100多公里(每小時70英里)的速度像一樣移動其尾巴。這是根據今天(12月8日)發表在《科學報告》雜誌上的一項建模研究。該家族包括一些在地球上行走過的最長的生物,包括Diplodocus和Supersaurus,其中一些可能已經達到了42米(138英尺)的長度。
然而,這些發現與之前的一項研究相矛盾,該研究提出,附著在梁龍尾巴末端的假想結構,類似於牛尾末端的簇狀物可以比音速(340米/秒或1100英尺/秒)更快移動,並產生小型音爆。
Simone Conti和他的同事們使用基於五個梁龍標本化石的模型模擬了其尾巴運動。這個模型的尾巴超過12米(39英尺)長,重1446公斤(3188磅),由82個圓柱體組成–代表椎體–連接到一個不可移動的髖骨底座。當尾巴基座以弧線移動時,它產生一種鞭子般的運動,最大速度為每秒33米(每秒108英尺)–比標準空氣中的音速慢十多倍,由於太慢,無法產生超音速的轟鳴。
作者測試了他們的模型尾巴是否能夠承受足夠快的移動速度以產生超音速轟鳴的壓力。他們發現,細長的鞭狀尾巴無法在340米/秒(1100英尺/秒)的最大速度下移動而不碎裂。
作者評估了在模型尾巴的末端添加三種不同的一米長的假設結構,模仿牛尾巴的末端是否能讓它以音速行駛而不破裂。第一個結構由三段皮膚和角蛋白組成,第二個結構由編織的角蛋白絲組成,第三個結構是由軟組織組成的甩棍狀結構,結果顯示,沒有一個結構能夠承受每秒340米(1100英尺/秒)的運動壓力而不使尾巴斷裂。
這些發現共同表明,梁龍的尾巴可能無法快速移動以產生一個小型的超音速轟鳴。然而,作者推測,梁龍可能仍然能夠快速移動它們的尾巴,將它們用作防禦性武器或與其他恐龍作戰。