科學家通過什麼手段知道恐龍的咬合力?有什麼特別的方法嗎?


這個提問好。之前有人問我,恐龍都滅絕了,你怎麼知道恐龍的智商不如河馬的?我告訴他,這是用了比較,就是拿恐龍的大腦化石和恐龍的近親鱷魚做了比較分析。恐龍的咬合力是多少,一樣可以用這樣的方式做推測,只要找到相關聯的恐龍化石就可以。

關於恐龍的咬合力,科學家很早就做了研究。比如,美國人在這方面就有很多研究成果。(不要問我怎麼又是美國人。)2003年,有一個美國的科學家,專門研究生物學的專家,他叫格雷格.埃里克森,他是美國佛羅里達州立大學的教授。他對恐龍非常感興趣,就找了不少恐龍化石開始做起研究來。要研究,先創建一個研究團隊,於是,他就找了10來個人,跟學校要了一點經費,就放手幹起來。這個科學研究團隊先看地圖,好,不錯,我們發現在自己的佛羅里達州就有一個短吻鱷的養殖農場,還有鱷魚公園。鱷魚不是恐龍的近親嗎?先研究鱷魚是一個好辦法。於是,他們驅車趕到那個鱷魚養殖農場,發現裡面有60多隻鱷魚,正好用來做實驗。研究人員很大膽,爬到鱷魚的背上,騎著坐在上面,然後引逗它們用盡所有的力氣咬一根鐵棍。這跟鐵棍非常昂貴,外面包裹著一層皮,而皮下面就隱藏著感測器。感測器是特製的,一個就要上萬美金,而且不耐咬。鱷魚以為是好吃的,就那麼咬一下,感測器就被它們咬的變形了,就要繼續更換。咬一下,換一個,一直咬的教授差點破產……實驗的結果非常驚人,其中一隻鱷魚的咬合力最大,達到了964千克。據說,這相當於鱷魚的每一顆牙齒都可以施加相當於一輛小卡車的力度。通過分析,鱷魚的咬合力和它的體型是成比例的,科學家將數據建立了一個模型,多大的體型就有多大的咬合力。通過恐龍的化石,就可以得出恐龍的體型的大小。恐龍殺手帝王鱷,和現代的鱷魚的形態是一樣的,就是體型更大一些。科學家計算得出,帝王鱷的咬合力居然高達8164千克。這是什麼概念呢?也就是說,如果有一隻帝王鱷閉著嘴巴,而你想去扒開它的嘴巴,需要9噸的力氣,而一隻非洲大象的體重就是9噸上下。這麼大的咬合力太嚇人了,就是蕭峰再世,也不可能扒開一隻帝王鱷的嘴巴,畢竟蕭峰打一隻體重200-300千克的老虎還耗費了老半天的勁。

通過這個原理,科學家確定了很多恐龍的咬合力。比如,大名鼎鼎的霸王龍,咬合力是3100千克。那麼,人類的咬合力是多少呢?不怕告訴你們,僅僅是77千克。


感謝邀請,這是個很有意思的問題。

看了一下關於這問題幾位朋友的回答,按照定義,咬合力是指當上下頜牙齒髮生接觸時,咀嚼肌收縮產生的咀嚼壓力。產生咬合力的力量從何而來?大部分人會想當然的認為是連接頭骨和下頜骨之間的肌肉,其實這只是咬合力來源的一部分,更大的一部分來自於連接著頭骨與脖子的肌肉群,你緊咬牙關的時候也會綳起脖子上的肌肉。

圖註:霸王龍(上)和異特龍(下)頭骨及頸部肌肉的連接示意圖,圖片來自論文

我們推算恐龍咬合力實際上就是還原恐龍頭骨和脖子上的肌肉結構和連接方式,這一點上的確更多參考了今天的鱷類而非鳥類。通過對鱷類肌肉附著、發力及咬合力的研究和獲得大量數據,古生物學家獲得了一系列的數值,這些數值成為建立電腦模擬方程式的參考。

當我們得到了一個較為合理的恐龍咬合力推演公式之後就可以輸入不同種類恐龍頭骨長寬,肌肉估算值等信息,獲得對於恐龍咬合力的大體估值了。

目前來看,咬合力最大的恐龍是著名的霸王龍,不過關於其咬合力的估值存在許多不同的觀點,保守估計霸王龍的咬合力在4噸以上,最大估值可達8噸,這相當於短吻鱷咬合力的20倍!無論是4噸還是8噸,霸王龍都是目前地球上出現的咬合力最大的陸生食肉動物,這也是霸王龍成為最兇猛食肉恐龍的力量來源。

圖註:霸王龍脖子上大股的肌肉群,圖片來自論文

隨著我們對於恐龍的研究越來越深入,電腦模擬越來越科學,我們未來肯定會更準確的測算出恐龍的咬合力,其實主要還是食肉恐龍的咬合力,誰會關心那些吃樹葉的恐龍咬合力大小呢。


首先謝邀。

說道咬合力,首先我們就要理解一下咬合力是什麼?這裡偷懶用下百度的說明:咬合力是指當上下頜牙齒髮生接觸時,咀嚼肌收縮產生的咀嚼壓力。牙周組織正常的組織結構和功能的維持依賴於正常的咬合力的作用。當咬合力發生改變之後,牙周的組織結構會發生相應改變,以適應改變的功能狀態。

通過說明我們可以看出,咬合力的主要判斷依據就在於上下頜周圍的骨骼構造和肌肉分布。骨骼和肌肉的關係很密切,骨骼的形狀、強度決定了附著在骨骼之上的肌肉的多少,古生物學家根據恐龍骨架的化石,再結合與恐龍親緣關係較近的現代爬行動物,通過計算機分析和計算就可以大致計算出恐龍頜部肌肉的分布情況。在將虛擬肌肉應用於骨頭上後,甚至可以實際模擬恐龍撕咬動作所產生的咬合力。

當然由於是參考現代生物的構造,不能保證絕對正確,不過之前佛羅里達大學的科學家研究了霸王龍咬合力量到底有多強,這份報告發表於權威雜誌《科學報告》中。數據顯示,霸王龍的咬力大約有8000磅,相當於3.63噸,如果考慮其長長的錐形牙齒,每顆牙齒可以在每平方英尺上產生43.1萬磅的壓力,霸王之名實至名歸。

綜合來說就是高科技加一定程度上的腦補,至於特殊方法的話,傳聞舊金山大學有和一些遊戲合作進行模擬測試,比如《方舟生存進化》遊戲中就加入相當多的古生物,玩家需要操縱人類角色在方舟中求生破解方舟的秘密,據說早期相關的初始數值就根據機器模擬的數據進行了分配,通過比較人和霸王龍的攻擊數值,從而推斷出霸王龍咬合力的實際出力。這樣虛擬模擬現實的技術相信會在未來給我們帶來更多幫助。


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