恐龍長頸之謎
蜥腳類恐龍是如何進化出如此長的脖子的呢？這個問題也正是古生物學家要探討的。美國古生物學家馬修·韋德爾和泰勒通過觀察地球上的其他長頸動物，注意到一個明顯的規律：所有陸地動物，無論是現在還生活在地球上的動物，還是已經滅絕了的動物，除了蜥腳類恐龍之外，它們的脖子長度都有一個極限，不會超過大約2.5米。這令他們感到好奇，由此開始了他們對恐龍長頸之謎的探索。
長頸溯源與比較
蜥腳類恐龍代表了恐龍早期進化的獨特創新。最早的蜥腳類恐龍大約出現於2.4億年前，沒過多久就分道揚鑣，分為三個大的族類：第一類是鳥臀目恐龍，後進化為食草類恐龍，
其後裔包括三角恐龍和鴨嘴龍；第二類是獸腳亞目肉食性恐龍，
這一類後來又分成了好幾個不同的物種類別，包括恐龍、鳥類和幾種長頸食草動物；第三類是蜥腳類恐龍，在2.1億年前它們進化成體重達數十噸的龐然大物，它們笨重而粗壯的四條腿在地球大地上漫遊了1.5億年。
為了找出蜥腳類恐龍的脖子為什麼這麼長的原因，韋德爾和泰勒對其他長頸動物進行了分析，並將蜥腳類恐龍與恐龍的近親鳥類和鱷魚進行了比較。歷史上滅絕動物的化石給科學家帶來一個又一個驚人的事實，曾經生活在地球上的滅絕動物比我們想像中的更令人驚訝。一次又一次，人們修改了動物大小的極限，例如5米的翼展曾被認為是飛行動物的極限，但我們現在知道，會飛的爬行動物翼龍的翼展可達10米。最大的陸地哺乳動物是已經滅絕了的一種與犀牛很相像的長頸古犀，它們的脖子長2～2.5米。翼龍也擁有極長的脖子，如阿氏翼龍的脖子長達3米。
在目前生活在地球上的動物中，成年雄性長頸鹿的脖子最長，可達大約2.4米，沒有任何其他動物的脖子能夠超過這個長度的一半，例如，鴕鳥的脖子也很長，但通常只有大約1米。
模樣像傳說中尼斯湖怪的海洋爬行動物蛇頸龍，
因為生活在水中，可藉助於水的浮力支持自身的體重，它們的脖子可達到令人驚訝的7米之長，但遠遠不能與蜥腳類恐龍相比，只有蜥腳類恐龍脖子長度的一半不到。據韋德爾和泰勒推測，蜥腳亞目大型半水生恐龍超乎尋常的長脖子可能是繼承了它們祖先的某種基因性狀。
長脖子的第一個秘密：大嘴小腦袋的「吃豆小精靈」
最早的恐龍是兩足動物，體形也並不十分龐大，從頭部到尾巴總長也只有2米左右，但它們的脖子的長度卻佔到身體長度的約1/3。這些早期恐龍可能是什麼都吃的雜食性動物，它們用牙齒啃食樹葉和一些小動物，它們甚至還可以用牙齒撕裂一些大型獵物。但是，它們的牙齒並不十分適合咀嚼食物。在鳥臀目恐龍進化出可以用來碾磨植物性食物的強有力的牙齒之時，蜥腳類恐龍和它們的肉食性堂表親獸腳亞目食肉恐龍仍然保留了它們祖先「囫圇吞棗」式的吞咽進食習性——泰勒和韋德爾認為，這可能是蜥腳類恐龍長頸之謎的第一個線索。
蜥腳類恐龍的進食方式很奇特，它們張開大嘴，將儘可能多的植物葉子塞進嘴裡，它們的胃口有多大，取決於腸胃裡的消化菌能吸收多少營養。韋德爾形容說，「它們的腦袋好似一台張著大口的切草機，有點像精典遊戲中的『吃豆小精靈』，可以說它們的小腦袋上突出的就是一張嘴。」10～15噸重的梁龍，它們的腦袋通常只有25千克重；25～40噸重的長頸巨龍，它們的腦袋只有大約50千克。
蜥腳類恐龍的腦袋小而輕盈，長脖子也能容易地支撐起這樣的小腦袋。蜥腳類恐龍進食時並不咀嚼，它們甚至不需要可以暫時地將食物存儲在嘴裡的臉頰，它們只是將食物一口吞下，然後讓胃腸去消化。所以，蜥腳類恐龍的腦袋幾乎就是一張大嘴。
長長的脖子上頂著這麼個小腦袋確實很輕鬆，蜥腳類恐龍在攝取高大樹木上的樹葉時，可以不必移動笨重的身體，只需將長長的脖子上下左右轉動，就可以輕鬆地將看中的食物盡數送入口中。一種理論認為，恐龍利用它們的長脖子可很方便地吃到高處的樹葉，就像長頸鹿那樣。另一種理論認為，恐龍利用它們的長脖子左右橫掃，大面積地攝取食物，就像鵝吃草那樣。無論恐龍採取的是哪種進食方式，毫無疑問的是，長脖子使得它們每移動一步都可以獲得儘可能多的食物，對於如它們這樣龐大的生物來說，這當然是非常合算的，可為身體節省大量能量。
不過，如此一來，小小的腦袋能給大腦留下的太空就不多了。那這個缺陷會不會給梁龍等蜥腳類恐龍帶來太大的劣勢呢？韋德爾認為，如果蜥腳類恐龍需要更發達的大腦，是完全可以做到的——大腦容量再增加不到0.5千克就可以了，而這完全在它們的長脖子可以支撐的範圍內。他說：「梁龍的大腦容量如此之小，哪怕它們的大腦增加到原來的2倍甚至3倍，對長脖子的影響也是可以忽略不計的。」
事實上，即使沒有更大的大腦容量，蜥腳類恐龍也已經在地球上興盛繁衍了1.5億年，一直到6500萬年前恐龍大滅絕事件的發生。它們的成功表明，大腦發達與否對於它們來說並不重要。
然而，對於其他種類恐龍的脖子進化來說，咀嚼能力無疑是一個限制因素。咀嚼意味著在吞咽食物之時，需要下顎、牙齒和肌肉的一系列配合動作。動物的體形越大，食量也越大，對食物咀嚼能力的要求也越高。這也正是為什麼三角恐龍和其他鳥臀目恐龍在它們短而強健的脖子上都擁有一個巨大腦袋的原因，它們繼承了早期哺乳動物咀嚼食物的習性——體形不大的哺乳動物需要將食物細細咀嚼之後，才能被小小的腸胃系統消化吸收。一些哺乳動物也確實進化出了較長的脖子，但它們的遺傳基因限制了它們脖子的長度，韋德爾將這種限制稱為「體內的限制」。
有史以來最大的陸地哺乳動物是長頸古犀（長頸副巨犀），這種生活在漸新世的巨大的長頸犀形獸是犀牛已經滅絕的表親，它們的脖子長度達到2～2.5米，與長頸鹿脖子長度相當。長頸鹿的脖子是目前活在地球上的哺乳動物中最長的。
長脖子的第二個秘密：輕靈椎骨與龐大身軀的完美組合
蜥腳類食草恐龍是動物王國中脖子最長的動物，為什麼它們擁有比其他任何生物都要長得多的脖子呢？研究人員發現的第二個秘密是：它們脖子的骨骼是中空的。長頸長尾的蜥腳類恐龍是有史以來行走在地球上的最大的動物，它們的脖子可達15米，是當前世界長脖子動物紀錄保持者長頸鹿的6倍，是有史以來生活在陸地上的任何其他動物的至少5倍。
哺乳動物的脖子長度之所以受到限制，除了要支撐沉重的腦袋之外，還有另外一個原因。幾乎所有的哺乳動物都只有7塊頸椎，而蜥腳類恐龍則沒有這種約束。像大多數最原始的恐龍祖先一樣，蜥腳類恐龍擁有更多的頸椎，一般為12～17塊，最多可達19塊。相比之下，除了少數例外，如哺乳動物中的樹懶和水生哺乳動物中的海牛，幾乎所有的哺乳動物，從老鼠到鯨魚到長頸鹿，它們的頸部椎骨都不會超過7塊。正因此，它們的脖子長度受到了限制。
泰勒和他的同事們在研究中發現，蜥腳類恐龍長脖子的秘密隱藏在它們的骨骼中，它們的頸部骨骼擁有一些能夠支持長脖子的特質，大自然的設計賦予它們的脖子以精妙的結構：同哺乳動物只在顱骨中才有氣囊不同，蜥腳類恐龍的頸椎骨的大部分都是中空的，裡面充滿氣囊和骨質，外面則是一層薄如蛋殼的堅固外壁，由此成為支撐超長脖子的理想「支架」。
據泰勒估計，擁有15米超長脖子的超龍的身體總重量為6噸，這樣的負重需要一個龐大穩固的軀乾來保持平衡，而蜥腳類恐龍巨大的軀乾和四條短而粗壯的腿提供了一個穩固的平台（雖然恐龍祖先是以兩腿行走的，但蜥腳類恐龍通常卻是四腳著地行走的）。相比之下，長頸鹿的軀乾相對較小，而鴕鳥則是兩足行走，它們不擁有恐龍的這些優勢，因而也無法超越頸長極限。
可以想像一下，如果讓一隻1.6噸重的長頸鹿頂上一個6噸重的脖子，那它還不得立馬摔趴下了。對於兩足行走的恐龍來說，保持身體平衡更是一個大問題。這也正解釋了為什麼兩足行走的獸腳亞目食肉恐龍中，脖子最長的三種食草恐龍異類，它們的脖子長度也無法超越2.5米極限的原因。
在恐龍時代，只有另一種爬行動物似乎超過了這一極限，那就是翼龍，它們的脖子長達3米，支撐它們長脖子的估計只有一塊椎骨，但如鳥類般充滿氣穴的骨骼卻能令它們在空中輕快地飛翔。如今鳥類中脖子最長的是駝鳥，它們的身體只能支撐起1米長的細脖子。
長脖子的第三個秘密：獨特的呼吸方式
泰勒和韋德爾發現的蜥腳類恐龍擁有長脖子的最後一個秘密是它們肺的呼吸方式。由於吸入新鮮空氣的需要，氣管的體積必須遠遠小於肺部的體積，由此限制了脖子的大小。在吸氣時，鳥類通過內部氣囊的膨脹吸入新鮮空氣，然後通過氣管將新鮮空氣輸送到它們相對較小的肺；在呼氣時，鳥類通過肺和氣管將二氧化碳呼出。由於鳥類的氣囊大於肺，鳥類的每一次呼吸都比哺乳動物吸入更多的空氣，因此它們的脖子相對較長。泰勒認為，相對於哺乳動物的肺，鳥類的肺更有效率。因此，我們有理由相信恐龍也擁有與鳥類相類似的肺，至少在蜥腳類恐龍早期起源時是如此。此外，恐龍的身軀要比鳥類龐大得多，吸入的新鮮空氣可以暢通無阻地從巨大的脖子通過。
蜥腳類恐龍和其他恐龍的呼吸方式可能類似於鳥類：通過肺不斷地吸收新鮮空氣，而不必像哺乳動物那樣需要呼出廢氣，再吸入新鮮空氣。這種呼吸方式可能有助於蜥腳類恐龍將獲得的氧氣通過它們長長的脖子源源不斷地輸送到肺部。遺憾的是，由於至今沒有發現蜥腳類恐龍的軟組織化石，很難找到確鑿的證據。
長頸優勢帶來的幸運：稱霸地球1.5億年
化石證據清楚地表明，不同種類恐龍脖子的大小形狀都有很大的不同。沒有任何兩種恐龍擁有完全相同的脖子。對於恐龍來說，脖子似乎具有相當的可塑性，可以讓它們輕鬆自如地適應環境中的某些東西，如自然生態和植物分布等。長脖子的優勢讓恐龍在無需大幅度移動身體的情況下便能採摘到更大範圍內的樹葉，這幫助它們節省了能量。脖子越長，節能越多。古生物學家認為，正是龐大的身軀和長達幾米的脖子的完美組合，讓蜥腳類恐龍能夠成功稱霸地球1億多年。它們很早就出現在地球上，一直興盛不衰，直到滅絕恐龍的大災難降臨時，才和所有其他的恐龍一起從地球上消失。
韋德爾說，如果不是一顆小行星的意外降臨扼殺了所有的恐龍，
很可能這些蜥腳類恐龍至今仍然生活在地球上，沒有任何其他生物能夠將它們取而代之。這或許反映了大自然的一個隱藏的規律：生物能夠進化到什麼程度，從一開始就已經註定。鳥類不可能進化到擁有蜥腳類恐龍那樣龐大的身軀，也不可能擁有蜥腳類恐龍那樣的長脖子，身為兩足動物的先天條件限制了它們，無法向龐大身軀和超長脖子的方向發展進化。哺乳動物中長頸鹿的脖子不超過2.4米，是因為它們沒有蜥腳類恐龍脖子那樣的中空結構，它們為適合咀嚼需要進化出的結實牙齒、下巴以及強健的肌肉也是它們脖子進一步發展的障礙。
蜥腳類恐龍能夠擁有龐大身軀與超長脖子組合，是大自然賜予的一種幸運，從而使得它們能夠衝破所有其他陸地動物脖子長度的極限，這樣的幸運在進化史上也是極為罕有的。
還有科學家認為，長脖子對異性更有吸引力，在這種驅動力的推動下，恐龍進化出了更長的脖子。但是，泰勒和他的同事們沒有發現支持這一理論的證據。泰勒等科學家準備更進一步地探索蜥腳類恐龍的長脖子之謎。例如，雷龍擁有非常奇怪的頸椎，科學家懷疑它們的長脖子用於雄性之間的爭鬥——它們為爭奪配偶而戰。
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