一些長頸龍類恐龍可能比牠們龐大的體型所顯示的，更能直立站立。
大約在六千六百萬年前，兩棲南美洲的蜥腳龍類能夠以前肢站立，並在相對較長的時間內保持這個姿勢，尤其是在牠們年幼的時候。這種能力可能幫助牠們吃到高處樹葉，讓掠食者覺得更具威脅性，吸引配偶，或進行繁殖。
這些恐龍，來自巴西的 Uberabatitan 和來自阿根廷的 Neuquensaurus，與體型最大的蜥腳龍類相比，體型算是適中的。即便如此，牠們的體型大致相當於現代的大象。成年 Uberabatitan 的體長可能長達 26 公尺，是巴西已知最大的恐龍。
新的研究表明，牠們站立的能力隨著成長而下降。年幼的動物更能支撐自己用兩條腿站立，而成年動物則可能因為體重增加而承受更大的壓力。
這些發現來自一項由 FAPESP 支持並發表在《古生物學》期刊上的研究。國際研究團隊包括來自巴西、德國和阿根廷的科學家。
利用工程工具測試恐龍骨骼
為了研究蜥腳龍類如何承受站立時的力，研究人員採用了一種常用於工程學的計算方法。
他們的目標是估計當每隻恐龍將體重轉移到後腿時，重力和體重對股骨（或稱大腿骨）施加了多少壓力。
「像這些體型較小的蜥腳龍類，牠們的骨骼和肌肉結構讓牠們能更輕鬆、更長時間地用兩條後腿站立。體型較大的恐龍可能也能站立，但時間較短且較不舒適，因為這個姿勢會對股骨造成很大的壓力，」來自巴西聖保羅州立大學工程學院（FEIS-UNESP）的博士後研究員 Julian Silva Júnior 總結道。
Silva Júnior 是該研究的第一作者。他在 FAPESP 的獎學金支持下，在德國圖賓根大學實習期間進行了這項研究。
該團隊創建了七種蜥腳龍類恐龍股骨的數位重建模型。選定的恐龍代表了不同的演化分支、體型和解剖特徵。他們的模型是基於保存在世界各地自然歷史博物館中的化石構建的。
模擬站立的力
科學家們使用了有限元素分析（FEA）方法，這種方法將結構分解成許多小部分，並計算每個部分如何對壓力、重量、熱量或其他力做出反應。工程師經常使用相同的方法來測試橋樑、建築和機器是否能承受壓力。
「使用這種技術，我們進行了兩項模擬。一項是外在情境，模擬從外部到內部的力。在這種情況下，是重力和動物自身體重對股骨的壓力，當恐龍用後腿站立時。另一項是內在情境，分析肌肉對股骨施加的力，」Silva Júnior 解釋道。
透過結合這兩項模擬，研究人員估計了每種恐龍股骨所承受的總壓力。
壓力最低的出現在兩棲南美洲的蜥腳龍類。其中一隻是幼年的 Uberabatitan ribeiroi（以發現牠的巴西城鎮 Uberaba 命名，巧合的是，這也是 Silva Júnior 的家鄉）。另一隻是 Neuquensaurus australis（在阿根廷的內烏肯河附近發現）。
牠們都生活在白堊紀晚期，大約六千六百萬年前。
更強壯的骨骼讓小型蜥腳龍類佔有優勢
研究人員發現這兩個物種的股骨特別堅固。牠們更厚、更結實的骨骼能更好地分散動物站立時產生的力。
「牠們的股骨更堅固，能更好地分散壓力。體型較大的恐龍擁有非常大的肌肉，甚至巨大的股骨，但不足以支撐牠們的體重。這並不意味著牠們不能站立，但牠們可能會選擇最佳時機去做，因為那一定是一個不舒服的姿勢，」這位古生物學家說。
較大的蜥腳龍類可能仍然能夠以前肢站立。然而，模擬顯示牠們無法像較小的恐龍那樣舒適或長時間地保持這個姿勢。
成年 Uberabatitan 個體可能面臨同樣的問題。雖然研究中檢查的幼年個體非常適合站立，但完全長成的動物將承載遠遠更多的重量。這種額外的質量很可能使牠們承受與其他巨型蜥腳龍類相似的壓力。
蜥腳龍類為何可能用兩條腿站立
直立站立可能提供了幾項重要的優勢。
蜥腳龍類是植食性動物，因此以前肢站立可能讓牠們能夠吃到其他較矮小的動物無法企及的高處樹葉。這種姿勢也可能在繁殖中發揮作用，讓雄性能夠騎在雌性身上，或進行視覺展示以吸引潛在的配偶。
這種姿勢也可能是一種防禦策略。透過將身體前部抬離地面，蜥腳龍類會讓接近的掠食者覺得牠們更大、更具威脅性。
當動物以前肢和尾巴支撐時，牠們會形成一個三腳架站姿，意味著三個接觸點有助於穩定身體。
研究人員指出，他們的模型並未包含所有會影響恐龍站姿的結構。
例如，模擬並未考慮軟骨，軟骨是緩衝關節的柔韌組織，有助於吸收和分散壓力。牠們也沒有模擬恐龍在三腳架站姿時尾巴提供的支撐。
由於七個樣本中都沒有分析軟骨，研究人員假設軟骨在所有物種中扮演著相似的角色。這意味著該方法最適用於比較不同恐龍之間的差異，而不是為每隻個體動物產生精確的測量值。
「我們使用的工具在比較方面非常有效，即使結果對每個個體來說不是精確的。透過比較不同譜系的代表，我們可以相當準確地了解這些動物在數百萬年前的行為，」這位研究員說。
