古生物学家在了解恐龙等灭绝动物活着时是如何行走、奔跑、游泳和飞行方面取得了很大进展，但不同物种移动的机制仍有很多不确定。布朗大学的研究人员领导的一项新研究为这个长期存在的难题提供了一个新的视角。

 

周一发表的这项研究,2月8日,在美国国家科学院学报》上,用了一个全新的3 d成像技术开发在布朗x射线重建移动形态——或者XROMM——开发一种方法,可以解锁新的深入了解恐龙和其他动物。

 

”,结合最新的技术研究联合运动以前所未有的联合构成的数据,我们发现了令人惊讶的新信息,将改善重建已灭绝动物的运动,“说Armita Manafzadeh,布朗大学生态学和进化生物学的博士生和作者的研究。

 

和改善的能力为科学家研究动物生物力学很重要,Manafzadeh说,因为个别物种的知识可以用来推进的理解主要进化过渡和转换,“像与脊椎动物出来的水,开始行走在陆地上,他们如何从两个用四条腿走路,和飞行是如何进化的。”

 

研究灭绝动物如何行走的传统方法依赖于灭绝过程。化石骨骼被组装在一起，并通过操纵来确定关节的灵活性——所有这些姿势都可以在骨骼互不碰撞或分开的情况下进行。但由于这种方法只能排除关节不可能运动的原因，科学家必须转向其他数据源——肌肉骨骼模型、轨迹测量、机器人模拟——来弄清楚动物的关节在现实生活中是如何运动的。简而言之，这种方法有其局限性。

 

为了确定关节移动数据是否比古生物学家倾向于假设的更有信息，Manafzadeh和两个同事一起工作:Stephen M. Gatesy，布朗大学的生物学教授，XROMM技术开发项目的联合主任;还有罗伯特·卡姆比克(Robert Kambic)，他在布朗大学盖茨实验室读书时获得了博士学位，现在就职于肯尼迪克里格研究所(Kennedy Krieger Institute)的运动研究中心和约翰·霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins University School of Medicine)的神经科学系。

 

利用XROMM的3D成像技术，研究人员设计了一项涉及两种动物的研究，这两种动物分别是带头盔的几内亚鸟和美洲短吻鳄，它们与已经灭绝的恐龙是近亲。研究人员拍摄了动物行走和四肢被操纵的x光视频， 杏耀的体会 ，对骨骼进行了CT扫描，杏耀代理然后使用xrom测量了近60万个关节姿势。研究人员将这些姿势绘制在三维关节活动地图上。

 

Manafzadeh和她的同事们很兴奋地发现，在鸟类和短吻鳄的运动中，关节的移动与特定的姿势有关。他们说，这些模式可以更准确地重现那些不再在地球上漫步的动物的行走和奔跑周期。

 

Manafzadeh说:“多亏了这些姿势的使用模式，事实证明，恐龙的关节不能做的事情将为我们提供一些关于它们如何行走的重要线索。”“更重要的是，这些信息就在我们面前，隐藏在古生物学家已经收集的数据中。我们只是还不知道如何去欣赏它。”

 

研究人员说，他们对这种模式的信心来自于他们能够测量和分析的成千上万种关节姿势。“我们现在可以继续进行未来的研究，来探究这些模式有多广泛，它们是如何进化的，以及为什么，”盖兹说。

 

他们还希望，未来的研究将采用他们的新方法，以帮助确定类似的运动限制是否也适用于其他灭绝的动物，杏耀连接如早期哺乳动物;其他关节，如前肢;以及其他运动模式，比如飞行。

 

Manafzadeh说:“我们给我们的同事提供了工具来改进他们对灭绝动物的重建，并测试他们现有的关于运动的假设是否符合我们发现的模式。”“但我们的下一个大目标是找出这些模式存在的原因。”