* *Key terms:* Digital tests (数字测试/数字化模拟测试), robust femurs (强壮的股骨), handled the enormous forces (承受巨大的力量), better than those of larger species (比体型更大的物种更好/更胜一筹), especially while the dinosaurs were young (尤其是在恐龙幼年时期).
* *Meaning:* Computer si
大约6600万年前，两种南美洲蜥脚类恐龙能够以后肢直立并保持相对较长的时间，尤其是在年幼时期。这种能力可能有助于它们取食高处的树叶，对捕食者显得更具威慑力，吸引配偶或进行繁殖。
这些恐龙分别是来自巴西的乌贝拉巴泰坦龙（Uberabatitan）和来自阿根廷的内乌肯龙（Neuquensaurus），与最大的蜥脚类恐龙相比，它们的体型适中。即便如此，它们的大小仍与现代大象大致相当。成年乌贝拉巴泰坦龙的体长可能达到26米，这使它们成为巴西已知最大的恐龙。
新研究表明，它们直立的能力随着生长而衰退。年幼的个体更能用双肢支撑身体，而成年个体由于体重增加，可能会承受大得多的压力。
这些发现来自一项由FAPESP（圣保罗研究基金会）资助并发表在《古生物学》期刊上的研究。该国际研究团队包括来自巴西、德国和阿根廷的科学家。
利用工程工具测试恐龙骨骼
为了研究蜥脚类恐龙如何应对直立站立时涉及的受力问题，研究人员采用了一种工程学中常用的计算方法。
他们的目标是估算当每只恐龙将重心转移到后肢时，重力和体重对股骨（即大腿骨）产生的应力大小。
“像这类体型较小的蜥脚类恐龙，其骨骼和肌肉结构使它们能够更轻松地用双后肢站立，且持续时间更长。体型较大的恐龙可能也能站立，但时间较短且舒适度较低，因为这种姿势会对股骨造成巨大的应力，”巴西圣保罗州立大学（UNESP）伊利亚索莱特拉工程学院（FEIS-UNESP）的博士后研究员朱利安·席尔瓦·儒尼奥尔（Julian Silva Júnior）总结道。
席尔瓦·儒尼奥尔是该研究的第一作者。他在德国图宾根大学实习期间，获得了FAPESP的奖学金资助并完成了这项研究。
研究团队创建了七种蜥脚类恐龙股骨的数字重建模型。所选恐龙代表了不同的演化分支、体型大小和解剖特征。这些模型是根据保存在世界各地自然历史博物馆中的化石构建的。
模拟直立站立的受力情况
科学家们使用了有限元分析（FEA），这是一种将结构分解为许多微小单元，并计算每个部分如何响应压力、重量、热量或其他作用力的方法。工程师经常使用同样的方法来测试桥梁、建筑物和机器能否承受应力。
“利用这项技术，我们进行了两次模拟。一次处理外在情境，模拟由外向内的作用力。具体而言，就是恐龙用后肢站立时，重力和动物自身体重对股骨的作用。另一次我们分析了内在情境，即肌肉对股骨施加的力，”席尔瓦·儒尼奥尔解释道。
通过结合这两次模拟，研究人员估算了每个物种股骨所承受的总应力。
应力水平最低的是这两种南美洲蜥脚类恐龙。其中一例是幼年里氏乌贝拉巴泰坦龙（Uberabatitan ribeiroi，得名于其发现地巴西乌贝拉巴市，巧合的是，这里也是席尔瓦·儒尼奥尔的家乡）。另一例是南方内乌肯龙（Neuquensaurus australis，发现于阿根廷内乌肯河附近）。
两者均生活在约6600万年前的晚白垩世时期。
更强壮的骨骼赋予体型较小的蜥脚类恐龙优势
研究人员发现，这两个物种的股骨特别粗壮。它们更厚、更坚固的骨骼能够更好地分散动物直立站立时产生的力。
“它们的股骨更粗壮，能够更好地分散应力。体型更大的恐龙拥有非常大的肌肉，甚至巨大的股骨，但仍不足以支撑其体重。这并不意味着它们无法站立，但它们可能会选择最佳时机这样做，因为这种姿势肯定很不舒服，”这位古生物学家说道。
体型更大的蜥脚类恐龙可能仍具备以后肢直立的能力。然而，模拟结果表明，它们无法同样舒适或同样长久地保持这一姿势。
成年乌贝拉巴泰坦龙个体可能面临同样的问题。尽管研究中受测的幼年个体非常适合直立站立，但完全长大的个体体重会大得多。这些额外的质量可能使它们承受与其他巨型蜥脚类恐龙相似水平的应力。
蜥脚类恐龙为何可能双足站立
直立站立可能提供了几项重要的优势。
蜥脚类恐龙是植食性动物，因此以后肢直立可能使它们能够够到较矮动物无法触及的高处树木植被。这种姿势也可能在繁殖中发挥作用，使雄性能够爬跨雌性或进行视觉展示以吸引潜在配偶。
这种姿势也可能作为一种防御策略。通过将身体前部抬离地面，蜥脚类恐龙在面对靠近的捕食者时会显得更加庞大且更具威胁性。
当由后肢和尾巴共同支撑时，动物会形成一种三足站立姿态，这意味着有三个接触点帮助稳定其身体。
研究的重要局限性
研究人员指出，他们的模型并未包含所有会影响恐龙站立方式的结构。
例如，模拟并未将软骨计算在内，这种柔性组织能缓冲关节，并有助于吸收和分散应力。此外，模型也未模拟恐龙处于三足站立姿态时尾巴提供的支撑作用。
由于这七个标本均未对软骨进行分析，研究人员假设其在所有物种中发挥的作用相似。这意味着该方法最适用于不同恐龙之间的相互比较，而非为每一只个体动物提供精确的测量数据。
“我们使用的工具在比较方面非常有效，即使针对每一个体的答案并不完全精确。通过比较不同演化支系的代表，我们可以相当准确地了解这些动物在数百万年前的行为方式，”该研究人员说道。