從鳥類步態重新解讀暴龍的運動能力
- 演化之聲
- 6月2日
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長久以來，暴龍（Tyrannosaurus）究竟是主動追捕獵物的頂級掠食者，還是偏向撿食屍體的腐食動物，一直都是古生物學界最著名的爭議之一。而這場爭論的核心與暴龍的運動能力密切相關，暴龍究竟能不能快速奔跑？又是否有能力追上當時的大型獵物？
由於暴龍體型巨大，成年個體體重可超過數噸，因此牠在奔跑時骨骼與肌肉必須承受極大的力量。若速度過快，可能增加骨折與摔倒的風險。因此數十年來，科學家持續透過骨骼比例、肌肉重建、生物力學模型，以及電腦模擬等方式，試圖推測暴龍真正的移動能力。
為了進一步了解暴龍究竟具備什麼樣的運動能力，有研究整理了大量暴龍標本的身體數據，包括髖部高度、後肢骨骼比例，以及現生鳥類的步態資料，並結合生物力學模型進行分析。在過去許多分析恐龍運動能力的研究中，往往會忽略分析對象足部的著地方式，而該研究則特別關注暴龍奔跑時足部各部位著地的順序，因為不同的步態可能會影響步頻與最高速度。
研究結果顯示，過去許多暴龍奔跑模型可能低估了牠的運動能力。以往不少模型假設暴龍是足部近端先著地，但從獸腳類足跡化石、暴龍類足跡，以及現生鳥類的步態來看，更合理的方式其實是像鳥類一樣，由腳趾等遠端部位優先接觸地面。這種步態不僅能提高步頻，也能更有效分散後肢受到的壓力，使奔跑效率更高。
研究認為，暴龍的後肢結構本身就具有許多類似鳥類的特徵，因此暴龍的移動模式可能比過去想像中更接近大型地棲鳥類。若採用鳥類式的步態，暴龍的步頻與最高速度都會有所提升，代表其或許比傳統印象中更加靈活。
目前研究估計暴龍的速度大約落在每秒 5 至 11 公尺之間。限制暴龍高速奔跑的主要因素，包括其後肢結構是否能承受高速移動時產生的巨大力量、肌肉是否能提供足夠動力，以及奔跑時骨頭承受的壓力等。
研究同時發現，不同年齡與體型的暴龍，其運動能力可能差異很大。重約 6.5 公噸的 MOR 555 估計速度約每秒 9.5 公尺，而重約 9.5 公噸的 FMNH PR 2081 速度則約為每秒 6.3 公尺，體型更小僅 1.4 公噸的 LACM 23845 的速度可達每秒 11.4 公尺。這意味著不同成長階段的暴龍，可能會捕食不同種類的獵物，這與過往研究中不同年齡的暴龍佔據不同生態位的理論相符。
另外研究人員也認為，幼年的暴龍與體型較小的矮暴龍（Nanotyrannus）都屬於速度較快的掠食者，因此牠們之間如何分配生態位，以及當時環境如何支撐多種大型掠食者共存，值得進一步分析研究。
鳥類與人類在奔跑方式上具有較大的差異，其中鳥類在奔跑時通常具有更短的地面接觸時間、更高的步頻，以及在步行與奔跑之間更平順的轉換。體型越大的鳥類，越依賴提高步頻來維持速度，同時步幅比例相對較短，因此這些大型鳥類能以更低的步幅進入奔跑狀態，並維持平穩。而這些鳥類的運動特徵，也在暴龍身上被發現。
若暴龍採用遠端腳趾優先著地的模式，則能在步態循環中提供更大的接觸面積，再加上較厚的軟骨結構，可能有助於減少足部與蹠骨承受的壓力，並提升足部承受地面反作用力的能力。研究認為，暴龍可能像大型不飛鳥一樣，以較高的步頻來奔跑，而不是單純依靠超大的步幅。這種奔跑方式也讓暴龍能更快的改變身體重心與後肢位置，呈現出更接近鳥類的運動模式。
不過研究也指出，暴龍與現代鳥類之間仍存在明顯差異，其中最大的不同便是尾巴與髖部功能。現代鳥類在運動時，大腿骨的作用相對較小，更多是依靠膝關節與較遠端的肢體結構。但在暴龍等非鳥類恐龍中，髖部與股骨仍是運動的核心，這主要與其巨大且肌肉發達的尾巴有關，尾巴不僅參與大腿後拉，也與能量儲存密切相關。
此外過去研究認為暴龍腳踝的肌肉量可能不如現代鳥類，因此其運動能力仍與真正的鳥類存在差異。未來研究或許能重新評估這些問題。
總體而言，這項研究顯示暴龍的運動方式，可能比過去想像得更加接近現代鳥類，未來若能將肌肉、關節、韌帶與尾巴擺動等因素整合進更完整的三維動態模型中，將有助於更準確的重建暴龍的移動方式與實際速度。
這些研究不只是讓我們知道暴龍究竟能跑多快，更重要的是幫助研究人員理解暴龍的狩獵模式。唯有更準確的重建暴龍的運動能力，我們才能真正理解這種頂級掠食者，是如何追捕那些從化石證據上得知為其獵物的大型恐龍。
（作者：白稜）
參考資料：
Boeye, A. T., Atkins-Weltman, K. L., King, J. L., Swann, S. (2026). Evidence of bird-like foot function in Tyrannosaurus. Royal Society Open Science.
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