蛇颈龙可能用四个鳍统治了世界

蛇颈龙肯定拥有一套在水中移动的可靠策略。这些捕食者主宰了中生代，寿命比人类现存时间长一千倍。

但科学家们仍在研究这些古老的尼斯湖水怪究竟是如何游动的。每个人都同意它们是游泳的——它们巨大的、像乌龟一样的鳍状肢并不适合在陆地上飞行或行走。但研究人员对于四肢是否都参与推进，或者只有前肢和后肢承担了大部分工作存在分歧。为了弄清这个问题，南安普顿大学的科学家们制造了一个机器人复制品，以模仿这些令人困惑的鳍状肢。至少在他们的模型中，使用所有四肢是最有效的移动方式。

尽管这种运动方式的效率有所提高，但如今没有动物使用这种策略。如果没有蛇颈龙研究，我们可能会错过进化的秘密之一。卡尔加里大学古生物学家达拉·泽莱尼茨基说：“我们常常可以从这些动物的行为中学习，因为它们可能采用了比人类开发的技术更有效的新方法。”

由于没有人能够回到过去观察蛇颈龙的移动，科学家不得不煞费苦心地重现这一场景。然后他们测量了每种可能的鳍肢配置的效率，因为自然选择倾向于青睐那些能够快速轻松移动的动物。

该模型由主要作者 Luke Muscutt 根据英国萨默塞特郡和布里斯托尔博物馆的几块蛇颈龙化石建立。他特别参考了萨默塞特郡博物馆的一具骨架，这具骨架的化石成角，保留了鳍肢的完整性。2003 年，英国渔民发现了这具骨架，并直接将其带到了博物馆，因此 Muscutt 知道，过于热心的维多利亚时代科学家并没有用其他动物的骨头来填补任何缺失的骨头。Muscutt 还对海龟、海狮和企鹅进行了 X 光检查，以了解现代动物如何处理运动问题。

在马斯卡特弄清楚了鳍状肢的工作原理后，他将它们插入一台 3D 打印机，打印机打印出了古代恐龙四肢的塑料模型。研究人员对桨叶进行了测试，并测量了不同的运动对它们推开水量的影响。他们还测量了当前后鳍的转向和推进程度发生变化时效率的变化。

马斯卡特和他的团队发现，当机器蛇颈龙同时使用四只鳍时，鳍的推进力增加了 60%，移动效率提高了 40%。“我很惊讶我们能得到如此大的效果，”他说。“即使我们高估了，但效果仍然很大。”

这一结果与 2015 年的一项研究相矛盾，该研究发现蛇颈龙主要用两个前鳍移动，用后肢进行机动和保持稳定。这些科学家创造了一只虚拟的蛇颈龙，并让它在虚拟水中奔跑。​​他们认为，计算机模拟可以实现更大范围和种类的运动。“我认为我们还没有听到关于蛇颈龙游泳的最后结论，”诺丁汉历史博物馆自然科学馆长、2015 年研究报告作者亚当·史密斯说。“我毫不怀疑蛇颈龙用后肢游泳——我们的模拟也显示了这一点。但问题是它们的作用有多少是推进力，有多少是机动力。”

他说，新研究提出的运动类型会让恐龙失去平衡，但他补充说，他想回去以不同的速度测试计算机模型。“不稳定的运动在某些情况下可能仍然有利，例如猛扑猎物或躲避捕食者，”他说。

无论蛇颈龙如何移动，它们都能够很好地捕食古代鱿鱼并逃脱巨型鲨鱼的追捕。“它们显然做得非常好，”马斯卡特说。“数百万年来，它们一直生活在世界各地的海洋中。”