馬門溪龍骨骼復原圖
 

 
馬門溪龍尾錘的有限元模型
 

 
馬門溪龍用尾錘攻擊永川龍

　　中國古生物學者宣稱，他們利用有限元分析手段研究了被稱為「亞洲第一龍」的馬門溪龍的尾錘，首次確定了該骨骼的定向，並探討了其功能，從而揭開了長期懸而未決的馬門溪龍尾錘疑雲。

　　化石的研究者，中國地質科學院地質研究所青年學者邢立達，尤海魯研究員與自貢恐龍博物館彭光照副館長、館研究部葉勇主任與舒純康副主任在下月出版的《地質學報》上撰文描述了該珍貴的標本。

　　馬門溪龍被稱為「亞洲第一龍」或「東方巨龍」，一直是中國恐龍界的驕傲。它生活於距今1.3億年前的侏羅紀晚期，體形高大而雄偉，從頭頂到尾尖全長達22米，肩高3.5米，體重至少可達14噸。馬門溪龍的最大特點就是頸部特別長，達9米，是長頸鹿頸長的3倍。

　　不過，對於馬門溪龍尾部末端的構造卻一直存在爭議。自貢恐龍博物館彭光照副館長向記者介紹了該爭議的故事。追溯到1954年，中國古脊椎學的締造者，楊鍾健院士在建立馬門溪龍一屬時，由於材料保存較差，並沒有記述該龍尾部的形態。有趣的是，到了1984年，學者在自貢大山鋪恐龍遺址中發現了另一種蜥腳類恐龍，蜀龍的完整尾部。大家驚奇地發現，蜀龍存在尾錘的構造，該尾錘由最末幾個尾椎相互癒合、膨大成紡錘狀。這讓人聯想到，馬門溪龍會不會也存在類似的構造？到了1995年，自貢恐龍博物館在自貢市匯東新區挖掘出一具保存非常完整的馬門溪龍骨架，而在這具化石的尾巴末端，竟然也存在一個尾錘！不過，馬門溪龍的尾錘明顯不同於蜀龍，是呈冠狀，而非紡錘狀。此外，由於該尾錘並沒有直接連接到該骨骼標本的尾椎序列上，所以尾錘的前後定位也出現爭議；另一種質疑的聲音還指出，該尾錘是不是最末端？還是僅僅是臨近尾錘處？

　　據知名恐龍學者尤海魯研究員介紹，2007年，在自貢恐龍博物館的幫助下，他與邢立達嘗試用新方法來解決這個爭議，這個新方法就是有限元分析。有限元法是一種計算機模擬技術，隨著電子計算機的發展而迅速發展起來的一種彈性力學問題的數值求解方法，這使人們能夠在計算機上用軟體模擬一個工程問題的發生過程而無需把東西真的做出來。在上世紀五十年代初，它首先應用於連續體力學領域——飛機結構靜、動態特性分析中，用以求得結構的變形、應力、固有頻率以及振型。在國外，在九十年代末就有學者將此方法應用於古生物化石的研究。國內則開展很晚，此次對馬門溪龍尾錘的研究則是我國學者第一次利用該方法來分析恐龍化石。「我們使用了非接觸式機構光三維掃瞄儀對化石進行掃瞄，這樣既保護了化石，又取得了精確的數據。」博物館舒純康副主任說。

　　為此進行了大量實驗的邢立達興奮地介紹目前已經取得的研究成果：「利用獲得的尾錘三維數據，我們使用有限元分析軟體對尾錘進行了模態分析與載荷工況分析。分析結果支持尾錘前端為固定端，連接著尾椎序列；後端為自由端，作為尾巴的最末端，這有助於理清尾錘定向的爭議。」

　　邢立達等人還在對尾錘的模態分析中進一步確定了尾錘最佳擊打部位，應該是位於尾錘中段頂部，而該處最大擊打載荷約為450牛頓，這相當於46公斤的力。馬門溪龍14噸的體重，7米長的大尾巴，在高速揮動之下，這個尾錘能發揮出較大的威力！而且，研究還表明，尾錘的左右擺動比上下擺動更加有效，可推斷馬門溪龍利用尾錘攻擊敵人時，很可能是採用左右扇面擺動，並扭動一定角度，利用尾錘中段頂部來打擊對方。

　　不過，博物館葉勇主任也推測，從馬門溪龍尾錘連接方式、神經孔增大的特徵提出，這個尾錘作為防禦武器的功能還是有限的，更大的可能是同時作為感覺感官，可以改善神經傳導速度，提高對周圍環境的感知能力。