一項新的研究發現，巨大的身軀可以幫助具有超長脖子的已滅絕的海洋爬行動物游泳。根據布里斯托爾大學科學家的新研究結果，在決定水生動物游泳的能量經濟性方面，身體大小比身體形狀更重要。2022年4月28日發表在《通訊生物學》雜誌上的這項研究表明，大的身體有助於克服極端形態產生的額外阻力，駁斥了長期以來關於存在低阻力的最佳體形的看法。
這項研究的一個重要發現是，已滅絕的精英龍的巨大脖子確實增加了額外的阻力，但這被大型身體的進化所補償。
四肢動物或”四肢脊椎動物”，在過去的2.5億年裡反覆返回海洋，它們有許多形狀和大小，從長度超過25米（82英尺）的流線型現代鯨魚，到有四個腳蹼和超長脖子的已滅絕的蛇頸龍目，甚至還有已滅絕的魚形魚龍。
水生四足動物的3D模型
海豚和魚龍有類似的身體形狀，適應於在水中快速移動，身體構造讓水的阻力非常低。另一方面，在中生代與魚龍並存的多足龍，其身體完全不同。它們用來在水下飛行的巨大的四隻腳蹼，以及不同的頸部長度，在現有活着的動物中是不存在的。有些古爬行生物的頸部長達20英尺（6米）。這些脖子可能有助於它們捕捉快速移動的魚，但也被認為會使它們變得更慢。
直到現在，人們還不清楚形狀和大小是如何影響這些多樣化的海洋動物游泳的能量需求的。領導這項研究的布里斯托爾大學地球科學學院和倫敦國家歷史博物館的古生物學家Susana Gutarra Díaz博士解釋說。”為了測試我們的假設，我們創建了各種三維模型，並對多足類動物、魚龍和鯨類動物進行了計算機流動模擬。這些實驗是在計算機上進行的，但它們就像水箱實驗一樣”。
計算機模擬流過蛇頸龍（plesiosaur）的三維模型
參與該項目的工程師Colin Palmer博士說。”我們表明，儘管多足龍由於其獨特的身體形狀，確實比魚龍或同等質量的鯨魚遇到更多的阻力，但這些差異相對較小。我們發現，當考慮到尺寸時，群體之間的差異變得比形狀差異小得多。我們還表明，被廣泛用於將這些水生動物劃分為效率較高或較低的體長與直徑之比，並不是低阻力的一個好指標”。
蛇頸龍是一個已滅絕的多足類動物家族。它們有最長的頸部，生活在白堊紀的Hauterivian到Maastrichtian階段。他們的食物被認為主要包括甲殼類和軟體動物。對這些模型的模擬顯示，過了某個點，脖子就會增加額外的阻力，這可能會使游泳變得費力，這個’最佳’的脖子極限大約是動物軀幹長度的兩倍”。
另一位合作者和海洋爬行動物專家Benjamin Moon博士繼續說道。”當我們以真實尺寸的保存完好的化石為模型，檢查了大量的雙殼類動物樣本時，結果發現大多數雙殼類動物的脖子都低於這個高阻力閾值，在這個閾值內，脖子可以變長或變短而不增加阻力。但更有趣的是，我們表明，具有極長脖子的雙脊龍也進化出了非常大的軀幹，這就彌補了額外的阻力。”
這項研究表明，與流行的知識相反，脖子很長的有尾龍並不一定比魚龍和鯨魚游得慢，這部分歸功於它們龐大的身體。在蛇頸龍群體中，脖子的比例變化非常快。這證實了蛇頸龍在狩獵方面的優勢，但它們無法利用這種適應性，直到它們變得足夠大，以抵消身體上的高阻力的代價。
研究表明，大型水生動物可以負擔得起瘋狂的形狀，就像蛇頸龍那樣。但也有限制：身體尺寸不能無限大，因為對非常大的尺寸也有一些限制。我們觀察到的最大頸部長度，似乎是為了平衡狩獵的好處與生長和維持如此長的頸部的成本。換句話說，這些非同尋常的生物的脖子在進化過程中與整個身體尺寸保持平衡，可以使水的阻力降到最低。