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进一步理解脊柱运动

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1楼祈祷度娘晚饭吃饱了


IP属地:北京来自iPhone客户端1楼2021-11-24 20:35回复
    这事还要从我的未吧第一帖,关于龙的脊柱运动的帖子说起。显然,那是一篇“脑洞”性质的帖子,很不严谨,因此也颇有讨论空间。
    其中 @doctor马斯曼 提出,鳄类在奔跑时会有身体上下弯曲的成分。于是我确乎找了b站视频,弄出了镇楼的两张gif。
    可以说,鳄类在少数情形下,确实会采取两足-两足并排奔跑的运动方式,导致身体上下弯曲,如图2。但是,这种姿态只在少数鳄种的少数情况下才会出现。对大多数鳄类来说,采取图1的左右爬行步态才是正常且舒适的。也就是说,虽然鳄有能力短暂按照图2的上下形式快速运动,但不能持久;而且上下幅度远小于左右所能达到的程度。
    换句话说,对现生鳄类,以及其他两栖类、蜥蜴等动物,惯常且自然的姿态都是左右弯曲姿态


    IP属地:北京来自iPhone客户端2楼2021-11-24 20:46
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      但是,现生的不行不代表灭绝的也不行
      查查资料,发现我采取的“用脊柱运动模式判定未确认生物所属”方法并不新鲜。早在1965年,Bernard Heuvelmans(就是那个“神秘动物学之父)就提出了这个观点,用来判定“大海蛇”属于哺乳类。(我比人家晚了五十多年呐......)
      然而,在1983年,有文章指出两种中生代海鳄类,狭蜥鳄(steneosaurus)地蜥鳄(metriorhynchus)脊椎结构显示可能有上下运动能力。故此,文章认为不能确切通过脊柱上下运动的模式来唯一判定哺乳类。
      严格来说,我那个关于龙的脊椎运动的帖子应当被“撤稿”了


      IP属地:北京来自iPhone客户端3楼2021-11-24 20:57
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        这张图是文章中用来说明地蜥鳄脊柱运动模式的。三块脊椎,A是现生的密西西比短吻鳄;B是中生代海鳄;C是须鲸。可以看到,每块椎骨上方都有两根线,代表着关节突的朝向趋势。从趋势上看,海鳄竟然和须鲸是一致的;和现生鳄大不相同。
        虽然单纯从椎骨形态判断不一定绝对准确,但这有比较强的说服力。
        实际上,如果熟悉1995年那篇描述卡布罗龙的论文,我们还会发现,那篇论文里就引用了1983年这篇文章的这张图。所以他们才敢理直气壮地把卡布罗龙归进“爬行类”。


        IP属地:北京来自iPhone客户端4楼2021-11-24 21:04
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          除了中生代海鳄之外,近些年还通过化石软组织推测出某些蛇颈龙类的尾巴是平展的。也就是说,一些蛇颈龙类至少实现了尾椎的上下弯曲推动模型。
          具体可以参看恐龙吧的帖子:浅谈Plesiosauria尾部结构及其运动功能的...


          IP属地:北京来自iPhone客户端5楼2021-11-24 21:09
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            也就是说,灭绝“爬行类”之中,有一些类群可能也具有和现生哺乳类上下弯曲模式相似的脊椎。
            这不禁引起了我的思考
            哺乳动物的脊椎演化究竟有没有特殊性呢?为什么哺乳类普遍拥有此类运动模式?
            于是,我恰巧查到了今年的一篇文章,专门就在讲哺乳类脊椎运动模式的演化!


            IP属地:北京来自iPhone客户端6楼2021-11-24 21:18
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              这篇文章的主要观点是,哺乳类的上下运动模式并非直接从“爬行类”的左右运动模式演化而来(参考图1)。相反地,哺乳类的祖先——所谓“下孔类”或者“似哺乳爬行动物”,它们的脊柱运动很可能是一种“僵硬”(stiffness)的模式。也就是说,它们的身体既不像“爬行类”那样左右弯,也不像哺乳类那样上下弯,而是更加倾向于僵直的姿态。
              具体数据可见图2,饼状图里蓝色代表侧屈能力(体侧运动);绿色代表沿矢状面弯曲的能力(腹背运动);黄色代表扭转能力(转腰回头运动);棕色代表僵硬程度(军姿)。所以,最右侧的爬行类可以明显看出左右运动能力占优;中间的哺乳类祖先类群则是僵硬为主;左边的哺乳类是各项均衡发展,也就造成了上下运动能力较强的表象。
              关于这篇文章的内容细节,在这里就不展开了。有兴趣欢迎来讨论(气氛突然恐龙吧了起来


              IP属地:北京来自iPhone客户端7楼2021-11-24 21:30
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                也就是说,现生哺乳类脊椎的上下运动模式,很可能是从僵直模式演化而来的,虽然实际过程可能很复杂。
                而恰巧,脊柱僵直对于水生动物(比如上面提到的化石海鳄类和蛇颈龙类)的“冲刺”有所帮助。它们很可能让身体保持僵直,靠尾部或鳍肢快速提供推动力,形成爆发。所以,它们能最终演化出上下运动的脊椎模式,也蛮说得通。虽然实际情况可能远比这复杂。


                IP属地:北京来自iPhone客户端8楼2021-11-24 21:36
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                  最后总结一下:
                  1、现生“四足”动物里,只有哺乳类的脊椎适合上下运动。其他如鳄,虽然在一定程度上也可以实现上下运动,但相比于左右摆动还是僵硬得多(做个不恰当的比喻就像我们也可以做体侧运动,但明显幅度小、比较困难)。
                  2、据推测,灭绝的“爬行类”中有一部分可能具备上下运动身体或尾巴的能力。因此,在讨论未确认生物时,考虑到灭绝样本提供的可能性,不能简单通过身体的上下起伏就认定为哺乳类。
                  3、关于哺乳类脊椎运动模式的演化,很复杂。可以肯定不是简单的从左右摆动直接转换到上下起伏,很可能是由僵硬的祖先状态演化而来。
                  总之,脊柱上下运动这个事没有什么出奇的独特性,也很可能不是哺乳类的“专利”。说不准其他“爬行类”分支也会趋同出这种运动模式。


                  IP属地:北京来自iPhone客户端9楼2021-11-24 21:39
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                    噫——
                    度娘又来吃夜宵了。。。明明前三楼还好好的


                    IP属地:北京来自iPhone客户端10楼2021-11-24 21:40
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                      好贴


                      IP属地:上海来自iPhone客户端11楼2021-11-24 21:59
                      收起回复
                        就这?


                        IP属地:江苏来自iPhone客户端12楼2021-11-24 22:17
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                          顶一个


                          IP属地:新疆来自Android客户端13楼2021-11-24 22:24
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                            龙所以两栖爬行说概率还是有的


                            IP属地:安徽来自Android客户端14楼2021-11-24 22:33
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                              洪水中被高清记录仪抓拍到的“蛟龙”,疑似民间传说中的“走蛟”,绝对真实,毫无ps痕迹,史上最清晰的蛟龙照片


                              IP属地:江苏来自iPhone客户端15楼2021-11-24 22:44
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