穿越地球的最凶猛的动物之一有一个显着的特征：它的手臂不成比例地短。霸王龙的前肢长约 90 厘米，不到腿长的三分之一，这为成年霸王龙的身长超过 12 米的身体创造了一个不寻常的轮廓。
50多年的科学争论结束
半个多世纪以来，科学家们一直在争论这种奇特特征的确切原因。理论差异很大。一些研究人员指出，手臂只是退化的结构，没有实际功能，在进化过程中不断缩小。其他人则认为，考虑到众所周知的贪婪，这种动物的手臂很短，是为了防止它在疯狂进食时咬伤自己。
科学家们相信他们的争论已经结束了。本月发表在《皇家学会学报 B》杂志上的一项新研究分析了 85 种恐龙，并得出了明确的结论：小臂是一种进化补偿，是由于消耗更多资源的身体另一部分（具有破碎下颌的头骨）尺寸的增加而引起的。
研究方法揭示了进化模式
为了得出这个结论，研究人员利用化石和现有科学文献中的数据测量了所有 85 个物种的前肢和头骨。科学家们开发了一种新的方法来量化头骨的强度，分析整体尺寸、骨骼适合度和咬合力等因素。这使得每个头骨都可以按比较比例排列。
伦敦大学学院地球科学系博士生、该研究的主要作者查理·罗杰·谢勒（Charlie Roger Scherer）解释了所涉及的进化机制。 “如果你是头骨非常坚固的恐龙，那么你的前肢可能会很小。而且你的体型有多大并不重要——你可能重 1 吨或 10 吨。如果你有一个坚固的头骨，你的手臂就会相对较小，”他说。
生物选择背后的进化原理
根本原因在于进化的运作方式。正如谢勒解释的那样，“进化不喜欢同时拥有一切”，因为它倾向于优先考虑一种特征而不是另一种特征。当恐龙需要专注于使用头部作为主要武器来杀死大型猎物时，它会在这个特定方面投入进化资源。
“如果你想专注于用你的头来捕获大型猎物，你就不会想花很多精力来保持你的手臂长和爪子，因为你可能不需要它。所以进化有点说，我们不再需要手臂，所以让我们缩小它们并投入更多的能量来保持头骨坚固，”谢勒解释道。
霸王龙在颅骨坚固性评分中名列前茅
毫不奇怪，霸王龙在研究人员开发的颅骨坚固性量表中得分最高，其次是霸王龙，这是另一种巨大的食肉动物，生活在白垩纪早期的现在的阿根廷，比霸王龙早大约 3000 万年。
除了包括霸王龙及其直系亲属在内的霸王龙科之外，研究人员在其他四个主要恐龙类群中发现了大而坚固的头骨与小前肢之间的相同相关性：
- 角鼻龙科
- 斑龙科
- 阿贝力龙科
- 鲨齿龙科
所有这些群体都是大型双足食肉动物，在各自时期的食物链顶端占据相似的位置。
进化特征并非巧合
新的分析表明，肢体减少并不是孤立的巧合或异常现象，而是在广泛的地质时期内不同不相关物种中发生的进化特征。然而，所分析的物种之间的武器削减过程并不相同。
一些恐龙通过减小手指的尺寸开始进化，而另一些恐龙则优先考虑缩短前臂。每个谱系都在必须维持强大头骨的一般约束下找到了自己的进化解决方案。
头部是主要的捕食工具
所有案例都有一个共同因素。 “总有一个共同因素，那就是他们都捕猎需要更多力量才能杀死的动物，这就是为什么他们发展出非常坚固的头骨。一切都是正面接近的，所以头部成为与猎物接触的地方，这是杀死它们的最简单的方法，而不是跳跃或用爪子战斗，”谢勒说。
霸王龙的时间背景
霸王龙生活在白垩纪晚期，距今 68 至 6600 万年前。这一时期代表了中生代的最后阶段，被称为“恐龙时代”，霸王龙是在结束巨型爬行动物时代的大规模灭绝之前居住在地球上的最后一批恐龙之一。先前的研究发现，耳朵和大脑对于霸王龙对环境的统治同样重要。