近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林團隊與沈陽師范大學和內蒙古西鄂爾多斯國家級自然保護區（鄂托克恐龍遺跡化石國家級自然保護區）管理局合作，發現并研究了白堊紀奔跑速度最快的獸腳類恐龍行跡，速度可達45 km/h，為深入了解中型獸腳類恐龍的奔跑能力提供了最新的實證。這一研究成果以中英文形式發表在《中國科學：地球科學》上。
內蒙古鄂托克恐龍遺跡化石國家級自然保護區新足跡生態復原圖（巴西國家博物館毛里利奧·奧利維拉繪）
論文通訊作者汪筱林告訴《中國科學報》，本研究對全球已發表的獸腳類恐龍奔跑行跡進行了系統整理和統一計算，結果顯示，這次在內蒙古鄂托克發現的中型獸腳類足跡的奔跑速度，為目前全球范圍內白堊紀獸腳類足跡中奔跑速度最快的，刷新了以往的記錄，這一發現也為了解中型獸腳類恐龍的極限奔跑能力提供了重要的化石證據。
獸腳類恐龍能跑多快？兩大證據揭示奔跑極限速度
非鳥獸腳類恐龍的極限奔跑速度一直是古生物學界關注的熱點問題。運動能力，尤其是奔跑速度，直接關系到恐龍的捕食與避敵能力。目前，相關推斷主要依托兩類證據：一是生物力學分析，二是獸腳類恐龍行跡的化石記錄。
據汪筱林介紹，在生物力學方面，最初研究從比較解剖學入手。有國外學者通過對比現生脊椎動物，提出小型雙足恐龍雖靈活性高，但速度可能不及現代鴕鳥、袋鼠等動物。隨著研究方法不斷拓展，學者們陸續借助骨骼強度分析、地面反作用力模型、肌肉重建等多種手段，逐漸形成共識：大型獸腳類恐龍多以行走或慢跑為主，而中小型則可能具備較強的奔跑能力。
在足跡學方面，足跡化石作為重要的遺跡化石類型之一，不僅可以彌補骨骼化石記錄的不完整性，更重要的是可以推斷造跡者的行走姿態和運動速度等生態習性，這是骨骼化石無法直接提供的。盡管通過行跡估算速度存在一定誤差，但利用復步長、相對復步長（復步長與臀高之比）等參數推斷運動狀態已是常用方法。
早期學者通過觀察馬、鴕鳥、沙鼠等現生動物，建立了速度、臀高與復步長之間的經驗公式。后續研究不斷優化這些模型，使其更適用于快速奔跑狀態下的估算。論文第一作者、沈陽師范大學講師李陽介紹說，目前全球發現的獸腳類恐龍奔跑行跡十分稀少，大多屬于中小型個體，且行跡較短，例如美國猶他州早侏羅世獸腳類行跡用兩種方法計算其速度分別為49km/h和45±5.4 km/h等，很可能反映了獸腳類恐龍的奔跑極限。
奔跑時速高達45公里：白堊紀獸腳類恐龍速度之王
內蒙古鄂托克是全國唯一一個以保護恐龍足跡為主的國家級自然保護區。近幾年，西鄂爾多斯國家級自然保護區管理局與汪筱林團隊等合作進行化石保護的同時，根據保護區需求，圍繞保護區重點區域開展資源調查等工作，不僅發現了大量足跡新地點、新層位，也發現一批具有重要科學價值的足跡化石。合作團隊在查布5⑤足跡點東北約400m處發現一新的足跡化石地點，識別出大型和中型兩種類型足跡化石，共計由64個足跡組成4條行跡和2個孤立足跡。
其中一條獸腳類行跡（T1）由5個連續足跡組成，復步長達5.3 m，顯示造跡者正處于高速奔跑狀態。這些足跡單個平均長25.25 cm，趾遠端印痕最深，向近端逐漸變淺，近端未保留或保存較淺的印痕，爪跡尖銳，趾部形態較短而寬，被歸入實雷龍足跡科，因跳躍奔跑部分趾墊和蹠趾墊未保存，化石不完整，所以屬種未定。
另外三條行跡（T2-T4）和2個孤立足跡為大型獸腳類恐龍所留，單個足跡平均長約44.92 cm，長寬比較小為1.29，中趾略長于兩側趾并偏向第II趾，趾尖三角形長寬比值較小約為0.44，爪跡較鈍且中趾爪跡較明顯，復步長較小為2.5 m，其特征符合實雷龍足跡科已命名的屬種洛克里查布足跡的主要特征，將其歸入洛克里查布足跡。
中型獸腳類恐龍行跡T1的5個連續足跡組成的行跡長10.6 m，復步長為5.3 m。依據造跡者臀高、體長與足跡長度的關系，推測該造跡恐龍的臀高約1.01 m，體長約2.65 m。按照當前學術界對快速奔跑行跡速度重建的主要技術方案，該中型獸腳類恐龍的相對復步長為5.25，遠大于奔跑的界限值2.9，表明其處于快速奔跑狀態，利用目前常用的兩種方法計算其奔跑速度分別高達45 km/h和41±4.9km/h。
汪筱林表示，全球范圍內已知非鳥獸腳類恐龍奔跑行跡的記錄相對稀少，目前僅在中國、韓國、美國、法國、澳大利亞、南非和西班牙發現了此類行跡。這些行跡的造跡者幾乎均為中小型個體，且行跡長度普遍較短，推測小型或中型獸腳類恐龍可能僅能在較短時間內維持高速奔跑。
悠然漫步湖濱：大型獸腳類恐龍足跡的證據
研究者發現，依據造跡者臀高、體長與足跡長度的關系，推測行跡T2-T4造跡者為大型獸腳類恐龍，臀高約1.5-1.8 m，體長約4-4.8 m。3條大型獸腳類恐龍行跡的相對復步長分別為1.32，1.52和1.78，均明顯小于正常與小跑的界限值2，表明造跡者處于正常行走步態，其對應的運動速度為6-8 km/h。這三條行跡和2個孤立足跡都屬于洛克里查布足跡，為同一類大型獸腳類恐龍所留。其中T2保存最長，由50個足跡組成，行跡長約60 m（2024年8月）。
研究者近期通過對行跡起始位置覆蓋的表面泥土進行清理，已出露足跡69個，行跡長度增加至81m，為目前國內獸腳類恐龍最長行跡記錄，這一行跡的造跡恐龍臀高約1.8m，體長約4.8m。
研究團隊發現，內蒙古鄂托克地區發現的快速奔跑行跡是由中型獸腳類恐龍所留，其奔跑速度達45 km /h。與各類生物力學模型分析所推斷的中型獸腳類恐龍的極限奔跑速度高度吻合，如不同學者估算速度略有不同，從35–40 km/ h、39.6–50.4 km/ h、40 km /h和40.752–54.54 km /h不等，但與這次研究的45 km/ h的化石記錄非常接近，為生物力學的研究提供了直接的化石證據。
值得注意的是，新發現的快速奔跑行跡與大型獸腳類恐龍行跡共存，可以大致推測造跡恐龍之所以會快速奔跑的原因，一方面可能是為了捕獵食物，另一方面也不排除躲避大型獸腳類恐龍的捕殺。
本研究得到了國家自然科學基金、遼寧省教育廳以及鄂托克地方合作項目的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1007/s11430-025-1657-7
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