古生物学家是怎么给恐龙称体重的？

　　古生物学家是怎么给恐龙称体重的？
　　恐龙是地球上出现过的最大陆生动物，其中的一些巨型蜥脚类恐龙体重甚至能够超过70吨，但是我们并没有见过活的恐龙，又是怎么知道它们的重量的呢？
　　2019年底，知名古生物科普撰稿人、古生物复原艺术家格雷戈里·S·保罗（Gregory S.Paul）对于这个问题也做了一个系统性的研究，我们来看看他是如何测量这些恐龙的体重以及对于现阶段计算灭绝动物体重的一些看法吧。
　　图注：知名古生物科普撰稿人、古生物复原艺术家格雷戈里•S•保罗（Gregory S.Paul），图片来自网络
　　保罗运用的方法还是非常传统的＂模型体积计算法＂，也就是制作一个等比例缩小的恐龙模型，然后对其进行切割，再放入水中计算各个部分的体积。为了防止测量误差，每个模型都会进行几次测量，最后取均值。不过在科技日益发达的今日，三维扫描和建模等数字技术的兴起，上述的这种古老而落后的方法不应该早就被淘汰掉了么？
　　图注：美国自然历史博物馆特展中，古生物学家正在复原巨型蜥脚类恐龙的肌肉和皮肤，图片来自网络
　　非也，保罗告诉了我们这是为什么。
　　目前许多论文中计算恐龙体重的方法就是先扫描这种恐龙的骨骼装架，得到骨架的三维数据后再在此基础上建模还原恐龙的活体，之后再对其进行切割，计算体积，不同的身体部分运用不同的密度公式计算重量，最后将这些数值加起来就得到了恐龙的体重。
　　方法看上去是非常合理的，但其中如果一个环节出了问题，那么就会影响到最后的结果。首先，如果扫描的骨架做的不准确，比如身体比例有问题等，那么在开始的步骤就种下错误的种子。在骨架的基础上还原活体也是非常考究的，这就需要建模者有动物解剖学知识，要对恐龙的结构非常了解，并且最好还有复原灭绝动物的经验。然而，目前的现状并非如此。大多数在扫描骨骼上进行活体建模的研究者们都没有类似的经验，因此制作出的建模其实是非常简陋粗糙的，与真实的恐龙形态相去甚远。
　　图注：巴塔哥巨龙的骨架（上）及复原图（下），图片来自网络
　　在错误的骨骼上，进行错误的建模，错上加错，最后的结果可靠性就不言而喻了。为了验证这一结论，保罗选取了数种蜥脚类恐龙使用传统的＂模型体积计算法＂进行计算。保罗复原恐龙的经验和能力是有目共睹的，甚至可以称得上是恐龙文艺复兴的先驱，影响了一批又一批的古生物复原画师。通过计算的结果，发现大部分都与数字建模得出的数据有不小的偏差。因此可以得出一个结论：数字建模来计算恐龙体重未必就能比传统的模型计算法准确。
　　除了建模扫描等比较先进的技术，还有一些根据恐龙四肢周长来推导体重的公式来计算体重。不过这种方法有很多弊端，由于泰坦巨龙类的四肢非常粗壮，用公式推导的话往往结果会大于实际的体重。包括用脊椎骨体积、面积等来推测恐龙的体重，都是非常有局限性的，不同种类的恐龙身体结构上存在差异，用单一的部分来推导体型往往会有许多不可预测的结果，因此这类方法需要慎用。
　　图注：通过扫描骨骼后建模的无畏龙（Dreadnoughtus）。图片来自论文
　　图注：（从上至下）通过扫描骨骼后建模的迷惑龙，无畏龙和长颈巨龙。图片来自论文
　　图注：通过扫描骨骼后建模的巴塔哥巨龙（Patagotitan）。图片来自论文
　　图注：保罗制作的模型与扫描建模模型的对比，可见扫描建模模型失真非常严重
　　但传统方法的弊端其实也是很难避免的，毕竟肉体的精确程度还是难以同电脑cpu同日而语。因此，目前最合理的方法应该是让具有复原古生物经验的建模师，在一个比较准确的扫描骨骼（或者平面骨骼绘图）的基础上进行建模计算。
　　图注：古生物艺术家jacob-baardse制作的腕龙建模，非常科学精美。如果能用他们制作的建模计算恐龙体积将会更靠谱
　　从格雷戈里·S·保罗的研究中不难看出，我们对于恐龙，特别是那些巨型蜥脚类恐龙体型和重量的估算是受到许多因素限制的，其中既有化石方面的原因，也有人为技术上的原因。无论如何，随着传统方法与现代技术的结合互补，我们毕竟越来越了解恐龙真实的样子！
　　图片 / 网络（侵删）
　　文字 / 古生物探索（江泓）
　　排版 / 古生物探索