為什麼食肉恐龍多是兩條腿?
而食草恐龍多是四條腿,有什麼依據嗎。
這是一個好問題。
首先,解答「為什麼」之前,還是看一看「是不是」的問題,下面是一張恐龍的系統樹,
這個系統樹裡面,綠色的是專性的二足行走的恐龍,就是說這種恐龍是嚴格兩足行走的,藍色的是兼性的二足行走的恐龍,就是說這種恐龍有時候兩足行走,有時四足行走,紫色的是四足行走的恐龍。
從這個系統樹我們能看出什麼呢?第一,獸腳類全是嚴格的兩足行走的動物,就是系統樹裡面寫著「Theropods」的這一支恐龍(從這一支恐龍中演化出了鳥類),當然,有人認為北非的埃及棘龍是四足行走的,就是這貨:
但是絕大多數的獸腳類,可以肯定是專性的二足行走的,同時,絕大多數的獸腳類是肉食性的恐龍,只有極少數的例外。
第二,鳥臀類裡面的異齒龍科(Heterodontosaurids)和腫頭龍類(Pachycephalosaurs)是專性的二足行走恐龍,兩者都是植食性的恐龍。
異齒龍科的孔子天宇龍(中國遼西)和腫頭龍類的懷俄明腫頭龍(北美洲)
第三,早期的鳥腳類(Ornithopods)中,二足行走是廣泛存在的情況,但是到了後期的鳥腳類,比如演化到禽龍類階段以後,一般認為這些類群是兼性的兩足行走的動物,比如非常進步的鴨嘴龍科的巨型山東龍、棘鼻青島龍等,這一類恐龍都是植食性的。
第四,蜥腳型類(Sauropodomorphs)、有甲龍(Thyreophorans)和角龍類(Ceratopsians)都是早期的種類專性或者兼性的二足行走,到了後期則變為四足行走。這一類恐龍絕大多數是植食性的。
從以上幾點,我們得出結論了,題目里所述的食肉恐龍多是兩條腿,食草恐龍多是四條腿,至少是部分準確的,那麼,為什麼如此呢?
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~我是分隔線~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
根據第一張恐龍系統樹,我們可以合理推測二足行走應該是恐龍的一個祖征,就是從恐龍的祖先就開始有了的一個特徵,而四足行走性,應該是恐龍的各個支系各自獨立演化出來的特徵,它是二次形成的,這一點從那些三疊紀和早侏羅世的最早的恐龍都是專性的二足行走動物可以進一步得到佐證,比如鳥臀類的始奔龍、匹薩諾龍,蜥臀類的始盜龍、黑瑞拉龍、南十字龍,
嬌小始奔龍(南非的晚三疊世)
梅氏匹薩諾龍(阿根廷的晚三疊世)
月亮谷始盜龍(阿根廷的晚三疊世)
伊斯基瓜拉斯托黑瑞拉龍(阿根廷的晚三疊世)
當然,有人可能會質疑,為什麼不能是四足行走為恐龍的祖征,而二足行走是恐龍的各個支系各自獨立演化出來的特徵呢?這就涉及到科學理論的簡約性原則,如果兩足行走是恐龍的祖征,則這一特徵在很多支系僅需要變化一次,則二足行走變化為四足行走,而如果四足行走是恐龍的祖征的話,則這一特徵在很多支系需要變化兩次,即由四足行走變為二足行走再變為四足行走,同樣可以解釋一個現象的兩個科學理論,在進一步的證據出現之前,我們當然選擇更加簡約的那一個,因此,目前,我們可以下結論:恐龍的祖先是種二足行走的動物,在恐龍的演化過程中,多個支系二次演化出四足行走的方式。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~再次分隔~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
現在我們對問題有所回答了:肉食性的恐龍多是兩條腿走路,這不過是繼承自恐龍祖先的特徵,而植食性恐龍多四足行走,則是次生性的,這一變化與恐龍的體型增大的過程恰巧同時發生,首先,四足行走天然地可以更好地支撐體重,而植食性恐龍為了消化植物細胞壁中的纖維素(比肉食更加地難以消化),需要很大的一個消化道,這又會需要一個很大的腹腔,從而不成比例地增加臀部和後肢之前的重量,使得動物的重心前移,這種演化壓力下,更加利於四足行走的運動方式。另外,有甲類(甲龍類和劍龍類)中重型甲板的演化出現,使得這類恐龍的絕對體重增高,而角龍類中頭部裝飾和角的出現以及蜥腳型類的過長的脖子,使得這兩類恐龍重心前移,以上這些因素,都是導致這些支系中四足行走方式演化出現的原因。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~再再次分隔~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
現在,我們已經知道了植食性恐龍為什麼多是四足行走的,那麼恐龍的祖先為什麼會採取二足行走的方式呢(從而把這一特徵遺傳給了獸腳類等恐龍演化支)?
目前,我們有早三疊世約2億5千萬年的恐龍的近親(稱為「恐龍型類」)的腳印化石,
波蘭南部早中三疊世的恐龍型類的腳印遺迹
我們現在知道它們是四足行走的,但是,很多更晚的恐龍型類,我們知道它們是二足行走的,於是,現在問題可以變為:二足行走方式在恐龍型類中的演化出現,以及在隨後真正的恐龍類的保留和加強,是在什麼背景下,為什麼出現的呢?
我們推測,不管是哪種選擇壓力導致恐龍二足行走,恐龍的祖先不是立即地由專性的四足行走的動物變為專性的二足行走,而應該有一段兼性的二足行走的階段,經過這一階段,恐龍才最終演化為嚴格地兩足行走動物,那麼現在,我們需要在現代生物中找到一種兼性的二足行走的動物,以便對恐龍的這一演化階段作出類比,並推測其適應功能學的起源。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~我是分隔線~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
我們的目光投向了現生的有鱗目——這一大類下,兼性的二足行走性獨立演化出了多次,現生有鱗目下的飛蜥科、領豹蜥科、冠蜥科、鬣蜥科、角蜥科的蜥蜴在高速運動時,會採取二足行走的方式,通常,這是為了躲避威脅,典型例子比如:https://www.youtube.com/watch?v=DxxiFxsj2lI(環頸蜥以二足的方式高速運動,需翻牆)。
蜥蜴採取二足行走的方式是為了獲取最高的衝刺速度,二足行走與更高的行進速度有關係,這似乎有點反直覺,畢竟,如果前後肢在長度和肌肉系統方面大致相近,四足行走的效率要比二足行走高得多,而且,那些不是很特化的兼性二足行走的蜥蜴,比起那些專性的四足行走的蜥蜴,前者也沒有很顯著的優勢(無論是最高速度,還是運動效率)。
解決這個矛盾的關鍵在於,蜥蜴的前後肢的肌肉系統在本質上非常不一致,蜥蜴後肢的主要動力來源是尾股肌系,這是一組肌肉,把前部尾椎和人字骨連接到大腿骨的第四轉子之上,並通過附屬的肌腱,連接到下面的脛骨,這組為後肢提供牽縮動力的肌肉,比前肢的牽縮肌要強大得多,這是由於尾股肌系的特殊位置,使得它可以幾乎沒有限制地向後延伸或者側向增加周長,這樣,對於蜥蜴來說,它的後肢天然地就比前肢更能提供動力。
這種前後肢運動能力的不同,導致了以下的幾點後果:
第一,相同的步頻下,四足行走的蜥蜴的後腿推動力更強,因此產生更大的加速度;
第二,這意味著,資源投資到加長後腿,凈收益更高,這樣,蜥蜴為了獲得高速度,天然地傾向於加長後腿;
第三,加大的尾股肌系會後移動物的重心,使得它提起軀幹和前肢運動更加容易;
第四,前後肢的步長不一致,會導致四足行走的蜥蜴在奔跑時自己絆倒自己,這一點雖然看著很搞笑,但是有學者通過實驗確實證實了這一點,這對於蜥蜴來說簡直是生與死的差別,因為它們高速運動時,多數是為了躲避捕食者。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
有了現代蜥蜴的例子,我們可以再回到推測的兼性的二足行走的恐龍祖先,尾股肌系這一組肌肉,我們現在知道決不是僅僅存在於現生蜥蜴中,這一組肌肉應該是早期四足動物就已經擁有的,而有鱗目的蜥蜴不過是唯一展示出尾股肌系——二足行走兩者關係的類群,現生四足動物類群,要不就失去或者大大縮小了尾股肌系,比如哺乳類、某些鳥類、無尾兩棲類,要不就保留了尾股肌系,但是採取了非陸生或者非快速運動的生活方式,比如鱷類、蠑螈類和龜類。
恐龍型類中一些特徵解剖學特徵表明,尾股肌系,也是它們的後肢主要牽縮肌,這方面的證據包括:這些類群中的尾肋向上提高,而且大腿骨上的第四轉子極為顯著,這表明尾股肌系對於恐龍型類,也是它們後肢的主要動力來源。
這樣一來,我們就可以提出:類似於現生有鱗目的蜥蜴,恐龍的祖先採取二足行走的方式也是為了獲得較高的速度,並且由於尾股肌系的影響,它們天然地更傾向於採用二足行走的方式。
那麼整個可能的演化情景就出來了:早期的恐龍型類是一類小型的肉食性動物,周圍環境有許多更大捕食者(三疊紀時這類捕食者以向現生鱷類方向演化的主龍類為主,學術稱之為鑲嵌髁類主龍),處於這樣一種生態位,速度和敏捷至關重要,由於具有大型的尾股肌系,導致現代蜥蜴多次演化出兼性的二足行走能力的因素,同樣地也會導致這些恐龍的祖先演化出兼性的二足行走能力,同時恐龍的祖先可能本質上要比蜥蜴更加活躍一些(甚至可能在一定程度上具有內溫性),它們在演化中就受益於延續時間越來越長的高速奔跑能力,後肢和相關的整個骨盆、尾椎解剖結構也越來越適於維持一種兩足行走的姿勢,與此同時,前肢長度和重量也越來越小,因為這樣有助於維持平衡。而且恐龍的祖先的站姿不同於蜥蜴,它是直立的,而不是後者匍匐形式的,這更利於恐龍祖先低速運動時保持平衡,更有利於從兼性二足行走轉變為專性二足行走,最終,後肢完全適應了高速運動,恐龍的祖先成為了一種嚴格的二足行走的動物。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~美妙的分隔線~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
那麼,以上的類比還有別的證據嗎?
答案是有的。
在一些相同時代的具有尾股肌系的化石類群中,比如和恐龍同屬於主龍類,但是向鱷類方向演化的鑲嵌髁類中,兼性和專性的二足行走能力演化出了不只一次,研究者已經發現二足行走性和高速奔跑能力在三疊紀主龍類中呈正相關。還有一些親緣關係更遠的動物,比如副爬行類的波羅蜥科的真雙足蜥,主龍型類的倫巴底蜥、巨脛龍等也被認為是兼性的二足行走動物。
二疊紀來自德國中部地區的真雙足蜥,被認為是一種可以快速奔跑的副爬行類動物
反面的例子即是哺乳類了,哺乳動物中專性的二足行走動物相對地要較少,因為合弓類(演化出哺乳動物的羊膜類演化支)中,很早就失去了尾股肌系,下面是一張合弓類的簡單演化樹:
我們現在確切地知道二疊紀的早期的楔齒龍類(Sphenacodontids)大腿骨的第四轉子大而顯著,且其前部的尾肋和人字骨也很顯著,另一方面,三疊紀的真獸齒類(Eutheriodonts)和二齒獸類(Dicynodonts)確切無疑地缺失第四轉子,這樣我們大概知道尾股肌系的丟失這個事件,大致應該發生在晚二疊。另外,麗齒獸類(Gorgonopsids)的大腿骨具有明顯的第四轉子,這樣綜合來看,似乎尾股肌系的丟失在真獸齒類和二齒獸類中獨立地發生了兩次,這背後的可能原因很耐人尋味,因為這兩個類群是唯二的在二疊紀-三疊紀大滅絕事件中得以倖存的支系,這兩個類群中許多種類是營掘穴式的生活的,可能這種特殊的生活方式使得它們在大滅絕事件的氣候變化中倖存下來,並且掘穴式的生活方式導致它們失去了尾股肌系。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~最後一次分隔~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
三疊紀似乎是陸生動物的各個支系實驗二足行走的一個全盛期,有二足行走的恐龍型類、原蜥形類、波波龍科的鑲嵌髁類等在這一時期演化出現,這種二足行走動物的爆髮式出現,可能反映了三疊紀特殊的生態背景,二疊紀-三疊紀大滅絕後,大量的生態位空了出來,而且這可能是四足動物中內溫性動物的第一次進化軍備競爭。三疊紀-侏羅紀滅絕事件之後以及緊隨其後的恐龍統治時期,三疊紀中演化出現的各種其它二足行走的類群都滅絕了,如果不是由於白堊紀後哺乳動物和鳥類的快速崛起,古新世很可能又一次見到雙孔類二足行走動物的擴張。
簡而言之,保留了尾股肌系的恐龍祖先在演化中天然地更加傾向於二足行走,而失去了這一肌肉系統的哺乳類天然地更加傾向於四足行走,一句話:Anatomy was destiny. 解剖學結構就是命運。
參考文獻:
1.The functional origin of dinosaur bipedalism: Cumulative evidence from bipedally inclined reptiles and disinclined mammals
2.Footprints pull origin and diversification of dinosaur stem lineage deep into Early Triassic
3.Journal of Experimental Biology
三疊紀出現恐龍之前的盤龍目爬行動物是這樣的
這類動物也命名或者譯名為「龍」,但是並非生物學上指的恐龍類,雖然這類動物大規模的活到了侏羅紀而且至今仍有遺存,而且還跟棘龍類恐龍長的很像,但是並非恐龍
恐龍得以出現的關鍵過度物種是派克鱷
,只有60厘米的體長,一條狗那麼大
派克鱷以及以後的恐龍與這些中早期爬行動物的區別,在化石上說,就是胯骨
我不是生物專業找不到細部的胯骨照片,比如某些蜥蜴和雞鴨的,不能詳細告訴你這個胯骨如何進化的
總之,從派克鱷開始,胯骨變發達以後,恐龍們就不用像中早期爬行動物一樣,用肚皮著地移動了,而且還是靠脊椎扭著跑,不太會邁步。
所以,最少從化石上講,恐龍之所以叫恐龍,正是它胯骨發達,可以兩足直立,邁步移動,甚至跳躍,這是之前的爬行動物想都不敢想的。應該也是恐龍打敗老爬行類成為主宰的關鍵
所以大部分的恐龍都是兩足,比如最大的植食恐龍種群鴨嘴龍,只有少數植食恐龍由於體重太大,讓前肢進化重新回歸四足,見於中大型和巨型恐龍。而且這個四足和盤龍類的四足是不一樣的,不是肚皮貼地靠脊柱扭那種四足前進,而是肩胛骨也進化了,像牛羊一樣的四足移動。
好像盤龍的例子找的不太對,有空再修改,反正恐龍祖先類似盤龍那個樣子。對二疊紀的動物不太明白
參見問題
為什麼食肉恐龍多為兩足行走,而類似的進化特徵沒有出現在哺乳類食肉動物身上? - 知乎
瀉藥。話說這幾天真的拉肚子了,一定是這個問題害的,哼(ノ=Д=)ノ┻━┻。
這是我在很多年前看的一本科普書上的觀點,年代久遠找不到了,僅憑著記憶強行答一答。
要回答這個問題,首先要了解恐龍的分類學。
恐龍隸屬於爬行綱,雙孔亞綱,初龍次亞綱,包括兩個目:蜥臀目和鳥臀目,其中蜥臀目又分為蜥腳亞目和獸腳亞目,鳥臀目又分為鳥腳亞目,腫頭龍亞目,裝甲亞目和角龍亞目。在以上的分類階元中,獸腳亞目通常為兩足行走的肉食恐龍,鳥腳亞目和腫頭龍亞目通常為兩足行走的植食恐龍,其餘通常為四足行走的植食恐龍。
為什麼會有這樣的差別呢?
一個很重要的原因是食性所導致的消化系統內臟大小的差異。在現生的哺乳動物中,我們可以觀察到,肉食動物的腸道通常很短,為體長的3~4倍,盲腸不發達;而植食動物的腸道長度可達到體長的20倍以上,並有一個發達的盲腸。換言之,植食動物比肉食動物擁有大得多的內臟。
通常認為,早期出現的恐龍為獸腳亞目的成員(如始盜龍,腔骨龍等),都是兩足行走的肉食恐龍。至於它們為什麼兩足行走,一說是為了擁有更高的視野。
後來恐龍發生了分化。蜥腳亞目由於適應植食,內臟急劇擴大,兩足行走無法維持身體平衡,於是採用了四足行走的方式。此外,蜥腳亞目通常體型巨大,兩足無法長時間負載其體重。
鳥腳亞目和腫頭龍亞目在演化中出現了另一種方式:將巨大的內臟懸垂於兩條後肢之間的腹腔中,因此得以維持兩足行走。不過它們的前肢通常比獸腳亞目發達得多,很多種類可以實現兩足與四足行走的切換。
而裝甲亞目和角龍亞目由於在演化中出現了骨板(劍龍類),裝甲(甲龍類)或頸盾(角龍類),身體的負荷相對於鳥腳亞目的祖先大輻度增加了,於是也選擇了四足行走的方式。贊同最高票回答,所有抖機靈答案都點了反對加沒有幫助,並且反對幾位的目的論。
聊生物演化,目的論是大忌,雖然目前最新的研究表示目的性和策略性在宏觀演化裡面可能也有一定因素(過去只認為微觀演化可能存在指向性因素),仍然應該按照系統分支學來討論。
首先恐龍(含麻雀,三角龍類和雷龍的最大演化支)在羊膜動物裡面的最大分類單元是真爬行動物,然後是雙孔亞綱。在雙孔亞綱里,含有鱗龍次亞綱和主龍型類兩大類,其中恐龍屬於主龍型類的主龍型下綱(Archosauria,希臘語為具有優勢的蜥蜴,過去大陸的翻譯古蜥,台灣的祖龍或者港譯的初龍都是錯誤翻譯)。主龍型下綱(排除基幹的主龍形態類,始發於中二疊紀世,早三疊世經歷了輻射演化)在早三疊世的時候輻射演化出了基幹的幾種主龍,到中三疊世(245ma)分化出了鳥頸類主龍和鑲嵌踝關節類主龍兩大分支。前者包含恐龍形態類和翼龍目兩個姐妹演化支,後者包含波斯特鱷,植龍和鱷形超目(含現生鱷魚和短吻鱷)。除了植龍類和中生代中真鱷類的獅鼻鱷(白堊紀晚期物種)。獅鼻鱷復原圖:
大部分主龍都是食肉動物。有趣的是兩腿行走和四肢垂直於軀幹並非恐龍形態類獨創,鑲嵌踝關節類的派克鱷,一種被BBC與龍同行所鼓吹的恐龍祖先(實質上是鱷魚的遠親,和恐龍的關係更是遠上加遠)也發展處了四肢垂直於軀幹的身體結構。圖:
古生物學家利用復原圖推測其極可能在捕食的時候使用後肢兩足直立奔跑。鑲嵌踝關節類波斯特鱷的靈鱷更是發展出了與似鳥龍類相似的身體結構,而似鳥龍則是進步的虛骨龍類。
這說明儘管化石記錄表示最基幹的主龍是四足行走並且四肢類似兩棲動物似的外八字與軀幹下方,兩足直立是相當大一部分肉食類主龍衍征。除去趨同演化的既有論調,這一部分主龍的確有可能是有共同祖先的;即使化石記錄和基因譜系不支持這個論調,這說明兩足直立也是主龍類的一個普遍而古老的特徵。
到了晚三疊世早期,恐龍形態類進一步分化出基幹恐龍形態類和恐龍形類。其中恐龍形態類的兔鱷,也演化出了與日後獸腳亞目極其相似的身體構造;科技龍則接近兩足奔跑的鳥臀目。恐龍形類的馬來鱷龍可能有羽毛並且和獸腳亞目高度相關。馬拉鱷龍想像圖:
兔蜥類似腔骨龍,而西里龍則是四足站立,非常接近日後的原蜥腳亞目的板龍和農神龍,說明部分恐龍形類放棄了兩足站立。西里龍圖片:
而到了晚三疊世早期的後半部分,真正的恐龍登場了,而且全部是獸腳亞目,兩足站立。她們包括埃雷拉龍(黑瑞龍)下圖為埃雷拉龍南十字
龍,腔骨龍,月亮谷始盜龍和最近的一種未命名物種。晚三疊世晚期以後演化出的四足站立的基本是蜥腳類(除卻慢龍),說明兩足站立這個特徵是獸腳亞目的祖征,也是最早演化出的形態,和恐龍形態類的部分冠群物種一脈相承。
棘龍是四足肉食恐龍,可能。看這裡:
There"s something fishy about the new Spinosaurus化石保存也可能有偏差,導致公眾視野對「肉食恐龍」的印象局限在霸王龍迅猛龍之類。事實上樹棲的恐龍是四足的也是肉食的(獵食蜥蜴和昆蟲不算肉食么)。考慮到已經發現的樹棲恐龍的化石多麼稀少和脆弱,更大型的樹棲頂級掠食者化石目前還沒有發現也不是沒有可能--參考雲豹和獅子的種群數量區別,說不定就是四足樹棲肉食恐龍跟雙足迅猛龍的種群數量區別;再考慮到密林環境對於化石保存的惡劣影響……不贊同所有長篇大論的答案。
其實很簡單。赫雷拉龍類,獸腳類,蜥腳形類和鳥臀類的基幹成員都是兩足的,所以肉食恐龍(赫雷拉龍類和部分獸腳類)是兩足行走是最簡約的,而且它們的手部結構不支持四足行走。所以如此而已。
為什麼反對長篇大論的答案呢?因為這些答案不是就事論事,而想把所有恐龍和恐龍的近親們做個綜述。。。這就麻煩了,因為實際情況異常複雜,經歷過多次反覆。不是在知乎能說完的。比如說可能是恐龍姊妹群的西里龍科(Silesauridae)就是四足行走的,當然我們傾向於它們最近的公共祖先是兩足。比如鳥腳類恐龍,鳥腳類中最基幹的「棱齒龍科」仍是兩足的,禽龍類有向四足發展的傾向,如肌腱龍和鴨嘴龍超科均獨立發展為四足,而其中的橡樹龍科卻正相反重新變為靈巧的兩足動物。一些答案把股骨第四轉子弄進來就讓問題更複雜了。這個發達是恐龍的祖征,所以就算是四足的那些鳥臀目或者基幹蜥腳形亞目仍然保留該結構。而一些獸腳亞目恐龍雖然兩足行走,但股骨第四轉子逐漸退縮,包括三角洲奔龍屬,衍化的鯊齒龍類,小坐骨龍屬,似鳥龍類,嗜鳥龍屬,衍化的竊蛋龍類(包括小獵龍屬),傷齒龍科,馳龍科,半鳥龍科和鳥類等等的股骨第四轉子都不同程度的退化。所以問題很複雜,不是一個長篇大論能說完的,需要很多個長篇大論。
物競天擇
就是這麼進化的。。
而且現在發現的肉食龍基本都是兩足。
一般判斷肉食龍最簡單的就是相對大、尖的牙,一般牙上有小鋸齒。
這要從恐龍最初出現開始說。。
最早的恐龍是雜食,但可能以肉食為主,為兩足行走。
後來分化出兩足肉食龍,實際就是演化的簡約性,兩足是最自然、最簡單的演化方向。(這個其他答案也說過了,相當於兩足是祖征的自然延續)
但進化沒方向
四足肉食龍也出現過,但很少。而且限定與特殊環境,食物構成與地區。
兩足的也有素食的。
所以,就不從分類上說了。
說一下兩足肉食龍與兩足植食性恐龍在「兩足」上的主要區別。
肉食龍,脛骨、股骨、跖骨相對於植食性恐龍要更長(一般來說,後腿相對長度越大,奔跑速度越快)。
兩足肉食龍後期繁盛,根據現有研究,主要優勢就是(相對於四足恐龍)有更長的雙腿,跑的更快。
另外,兩足奔跑(相對於四足恐龍)更節省能量。用尾部幫助保持平衡,減少體能消耗。
四足肉食龍很可能是出現過的,但因為捕食無優勢,很可能數量小到沒機會成為化石,就滅絕了。(這條是我猜的,無文獻支持)
別的牙齒,消化,視覺等原因和本題重點「兩足」關係不大。
就不多說了。
因為肉的營養高,且更容易消化。一隻恐龍吃肉一天只要吃一百斤,但是吃素就得吃個六七百斤,那麼腸胃裡食物相比而言就重多了。所以吃素的恐龍胃裡一直放著幾百斤樹葉青草,壓力太大。得四條腿,穩當一點。而肉食恐龍腸胃壓力低,經得起顛簸,兩條腿更有利些。
四條腿利於奔跑,或支撐龐大的軀體
兩條腿可以空出前肢來抓住大型獵物
當然暴龍是比較特殊的,因此有人說它們是食腐動物
恐龍的遠古祖先可以只用兩條腿行走,這得益於它們擁有肌肉發達的大尾巴。研究人員發現,我們所熟知的恐龍用兩條腿行走的特徵繼承自體型更小的古老「原始恐龍」。這些原始恐龍逐漸進化成跑得更快、更遠,而較小的前肢幫助減少體重並提高平衡,因而一些原始恐龍放棄用四條腿行走。
恐龍雙足行走很普遍,一些研究人員曾經認為:這種現象出現在恐龍的祖先中,是為了解放前肢,以用作狩獵時的掠奪工具。但這無法解釋食草類恐龍的雙足行走現象。
阿爾伯塔大學(University of Alberta)的古生物學家Scott Persons博士說道:「許多古老的雙足行走恐龍是食草性動物,甚至早期的食肉恐龍都會進化出小前臂——所以它們更有可能用強大的下頜捕食,而不是前肢。」
板龍是一種雙足行走的食草恐龍
科學家認為,雙足行走可能是為了增強行走能力——為了適應更快的奔跑。
Persons博士表示,原始恐龍擁有肌肉發達的大尾巴,這種肌肉力量足以支撐它們用兩條後腿站立和行走。現代蜥蜴就出現類似的雙足站立和奔跑的現象。
但是如果雙足行走的進化是為了跑得更快,那麼為什麼其他諸如馬、獵豹之類的哺乳動物不能雙足行走呢?研究人員表示,這主要是因為這些哺乳動物沒有那種大尾巴。
通過化石記錄,科學家發現,在超過2.52億年前的二疊紀時期,這些哺乳動物就失去了那種尾巴。當時,哺乳動物開始生活在地穴中,為了挖掘洞穴,他們需要更強大的前肢。而且,如果擁有肌肉發達的後腿和尾巴,在狹窄的洞穴中移動會變得困難;當有捕食者追逐時,也會更容易被抓到。
這也是現代穴居動物的尾巴總是很短的原因,比如兔子、獾和鼴鼠。
研究人員指出,在2.52億年前,地球上發生了有史以來最大規模的生物滅絕事件——二疊紀-三疊紀滅絕事件(第三次生物大滅絕),生活在洞穴中使我們的遠古祖先免遭浩劫。
但是當這些哺乳動物中的一部分最終從洞穴中出來,進化為更快的奔跑者時,因為已經失去了強大的後腿和尾巴,所以再也無法雙足行走了。
因為肉吃多了變胖 找不到女朋友 站起來 顯瘦為了種族的繁衍嗯 就是這樣-!-!-!--!-!-!--!分割線-!-!-!--!-!-!我只是開個玩笑 不要太認真 非正解
你這問題問的有問題,你不應該問肉食恐龍為什麼是雙足,而應該問植食恐龍為什麼是四足,因為最早的恐龍,都是雙足的。
在二疊紀的生物大滅絕中,合弓綱爬行動物,也就是我們說的類哺乳爬行動物,幾乎全部滅絕,於是我們的祖先——最早的哺乳動物,和恐龍的祖先——初龍類動物(如鳥鶚),開始爭奪合弓綱動物滅絕之後留下的生態位。
結果是初龍類動物獲得了勝利,他們憑藉的,正是雙足行走的優勢,雙足行走可以讓初龍類動物擁有更快的速度和靈活性,上肢也可以解放出來,所以他們擊敗了哺乳動物,哺乳動物不得不繼續在邊緣生態位掙扎求生存。
食肉的初龍類動物當然要繼續保持雙足行走的形態,因為他們必須跑的更快,更靈活,才能生存下來,但是初龍類中像鳥鶚這樣的植食動物呢?他們想生存,無非三種途徑——1.比肉食類動物跑的更快,如腫頭龍。2.擁有駭人的武器,如角龍和甲龍。3.巨大化,如龐大的蜥腳亞目恐龍
追求速度的植食性恐龍保留了祖先的雙足行走特徵,但是追求自衛武器和巨大化的恐龍,則因為體重過大,不得不放棄雙足行走,用四足支持龐大的身體和笨重的裝甲或尖角你啃肉,不上手啊?何況還是生的,吃之前你用腿兒逮得住幾頭牛?
你吃菜當然優雅,反正它也跑不掉。
腳後跟都想得出來的就是,太優雅就得滅絕簡單的由進化樹來說,陸地有脊椎動物是從魚進化未來的,所以大部分陸地動物保持著魚類脊椎平行於地面的姿勢來進化,像大象、青蛙、蜥蜴、蛇,而平行於地面的脊椎導致大部分此類動物需四腳著地。
就恐龍來說,食草動物對四肢的進化要求不高,能吃草並有足夠能力自衛或逃跑就行,從這個角度來說,長角、硬甲、體型巨大比較有效,而四肢方面的進化並不那麼必要,所以有的食草恐龍在這方面的進化沒有突破,但是仍有食草恐龍進化出的雙足著地的體態,以提高機動性,躲避捕食者。
而肉食恐龍,為了提高補食效率,則需要更高的機動性、偵查能力、攻擊能力(更大的嘴以容納更多、更大、更致命的牙齒),雙足有更高的機動性,豎直的脊椎使食肉恐龍在同一體型上有了更高的身高從而有了更廣的視野和更高的偵查能力,而且豎直的脊椎可以負載更重更大的顱骨,而更大更重的顱骨可以容納更多、更大、更致命的牙齒。
這是講邏輯的說法,合理性解釋,但是進化具有隨機性,補食動物還有別的套路可以進化,比如像現在的貓科動物,尖牙利爪,足有肉墊,但是還是四足的,這裡的四足也是有道理的,方便降低身高,可以藉助有利地形藏匿,並發動突襲,這是另外的一個套路,雙足食肉恐龍是剛正面的戰士進化套路,欺負跑他不過又打他不過的笨重食草恐龍,而貓科動物是陰險的刺客。
綜上所述,兩點吧,一是雙足有利於補食,是較高效進化方式;二是,恐龍在漫漫進化路上隨機的走上了這條路。
我覺得最主要應該是因為
食肉恐龍的能量消耗太大了,前面也有人提到過腸道,可見肉食動物的進化主要方向就是2方面,一個是更高效的捕食(發現和捕捉食物)一個就是更節約的能量消耗
所以食肉恐龍多數2腳,我認為最主要還是節約能量的角度考慮的;畢竟少了2條前肢之後,減少了相當多的肌肉消耗,而且食肉恐龍本身不需要那麼多的臟器去消化食物,所以不需要四肢著地來支撐內臟。事實上人類最終進化成兩足動物應該也是同樣的道理。
另外前肢的退化也提升了前半身的靈活性,尤其是恐龍脖子的靈活性
之前有研究表示,四足食草恐龍,大部分脖子是沒辦法左右轉彎的,因為骨骼結構有問題;肉食恐龍則沒有這個問題,很可能跟其前肢退化也有一定關係
至於為什麼貓科犬科動物這些頂級捕獵者同樣採用了4肢著地的形式,我覺得可能還是因為哺乳動物的捕食效率已經非常高了,而4足是最有利於短時間爆發的奔跑方式(兩足更有耐力,人類耐力全哺乳動物第一)
另外一個可能就是祖先起源
沒記錯的話,肉食恐龍的祖先是小型的恐龍,吃昆蟲和小動物的兔鱷,這些小恐龍一個很重要的本領就是爬樹,通過爬樹躲避大型動物的獵殺以及獲取食物很可能是他們生存的根本
爬行類的後肢構造和哺乳類完全不一樣,爬樹很容易讓小恐龍的後肢變的特別發達而前肢變得只需要勾住樹枝而不是承擔體重
而同時期的小型哺乳動物,都是打洞的,需要發達的前肢,所以最終進化成了完全不同的形態
你啃雞翅也要用手拿骨頭
食肉恐龍也是四條,只不過前爪退化,一個直立物體需要三個支撐點才能平衡,食肉恐龍除了兩個後腿還有一條尾巴,(恐龍的尾巴除了支撐還能攻擊)。為什麼兩條可能是為了跑得更快捕食食草類吧?
因為前兩條腿被自己吃掉了!
尾巴太大腿不夠長,導致像哺乳動物一樣脊柱前後伸縮跑的時候容易踩到尾巴被絆倒,只能脊柱左右搖擺來跑。有一條大尾巴左右搖擺跑太慢了,導致抓不到獵物會餓死。而兩足行走時候,尾巴大可以平衡身體,變成了優勢,因此兩足行走的食肉恐龍生存了下來。
四足行走的食草恐龍行動很慢,但是要麼體型巨大,要麼有防禦技能,即使行動慢也很難被捕食。
兩足行走的哺乳動物比如袋鼠,也是尾巴大。
人類不是靠跑得快生存下來的,是依靠足夠的大腦容量學會使用工具。
除開袋鼠類的偶然因素外,會否是當時草叢多且高,如果四條腿伏地的話,視線不容易超過草叢發現獵物。但不見得是兩條腿跑得快的原因,現在的獵食哺乳動物都四條腿也挺快。當時恐龍生活的地方地勢可能也較平不以山地為主,兩條腿在奔跑中還是不容易因為地形失去平衡的。 當時草多樹少,素食恐龍低頭吃草就夠,不必站起來或長出長頸鹿般的頸子去吃樹葉,梁龍這類特別大個的眼前的草不夠吃的除外。
推薦閱讀:
※進化中有沒有可能出現部分生殖隔離?
※水果蔬菜等植物性食物長出的可食用部分原始生物學意義何在?
※哺乳動物是如何進化的?
※自我意識的產生是生物進化的必然還是偶然,高度智慧可能出現在沒有自我意識的生物種群嗎?
※內骨骼生物為什麼會進化出用費力槓桿進行運動的方式?