恐龙蛋壳的生物力学性质（I）：在外力作用下恐龙蛋壳的应力分析

本文研究恐龙蛋在外压力作用下蛋壳内部的内力和应力变化规律,计算出蛋壳内部不同方位和不同方向上内力和应力的变化值。对四种不同类型恐龙蛋的蛋壳应力值进行了比较,得出了影响应力大上小的因素和蛋壳在外压力作用下的破坏规律。     

恐龙蛋壳的生物力学性质(Ⅲ)──恐龙幼雏出壳时蛋壳破裂的力学分析

恐龙幼雏出壳时并不象鸟类那样用喙向蛋壳施加集中载荷,而是施加分布载荷。根据已建立的微分方程,恐龙蛋壳的环向应力σθ始终大于沿母线方向的应力σφ而成为壳内的最大应力。蛋壳破裂的力学判据是：σθ≥σ破坏。本文研究了四种恐龙蛋在幼雏出壳时幼雏的挤压力所造成的蛋壳应力。结果表明四种恐龙幼雏出壳时首先出现沿母线方向的裂纹以造成蛋壳的断裂,其最大环向应力和沿母线方向的应力均出现在蛋壳的最大直径附近。以Ovaloolithus为代表的A型蛋的应力最小,最不容易破碎,幼雏出壳时,可能比较困难。     

来自恐龙蛋壳的新信息

我国是世界上发现恐龙蛋化石最丰富的国家 ,北起内蒙古地区 ,西至新疆 ,东达浙江 ,南至广东南雄 ,都已找到了恐龙蛋化石。尤其是近年来的河南省西峡—内乡及湖北神农架一带发现极为丰富的恐龙蛋化石 ,引起了各种学科科学家的关注。虽然 ,最引人注目的、最能引起人们好奇心的还是有可能保存在恐龙蛋内的幼年恐龙胚胎化石 ,但是这种化石的发现机率实在是太小。那么 ,我们从恐龙蛋壳上又能获得什么样的科学信息呢？人们对恐龙的近亲———鸟类、鳄鱼类的蛋壳的研究已有几十年历史了。科学家们发现 ,爬行动物蛋壳的主要成分是碳酸钙 ,它的主要元…     

恐龙蛋壳的生物力学性质(Ⅱ)─—在外力作用下恐龙蛋壳的两种可能破坏形式

在外力作用下,以Macroolithusyaotunensis,Macroolithusrugustus和Nanhsiungoolithuschuetienensis为代表的三种蛋壳可能出现外压失稳而破坏;以Ovaloolithuschinkangkouensis为代表的,由于临界外压值较大,不能肯定是失稳的形式发生破坏,也有可能存在以受压破损形式发生破坏的可能性。这一成果为进一步分析不同类型恐龙蛋在蛋窝中不同的排列方式,揭示由这些蛋化石为代表的恐龙生殖行为的奥秘提供可靠依据。     

恐龙蛋壳的生物力学性质(Ⅵ)──在外力作用下恐龙蛋壳结构的稳定性

应用薄壳理论分析五种类型恐龙蛋壳的受力特性,求出它们在不同状态下埋在沙土中的失稳临界载荷。结果表明,不同类型恐龙蛋在蛋窝中的不同排列方式是与其蛋壳的抗失稳能力的大小密切相关,是某些类群的恐龙在产卵时为解决其低强度蛋壳在保护卵不受外力损伤和在卵的孵化后期幼雏能够破壳而出这两方面的矛盾而采取的一种保护性措施。     

恐龙蛋壳的生物力学性质（Ⅲ）—恐龙幼雏出壳时蛋壳破裂的力…

恐龙幼雏出过并不象鸟类那样用喙向慢壳施加集中载荷,而是加施分布载荷。根据已建立的微分方程,恐龙蛋壳的环向应力σθ始终大于沿线方向的应力σθ而成为过蝗了大应力。蛋壳破力学判据是：σθ≥σ破坏Ｏ本研究了四种筑龙蛋在幼雏出壳时幼雏的挤压力所造成的蛋过力。结果表明四种恐庞功雏出壳时首出出现沿母方向的裂纹以造成蛋壳的断裂,其最大环身应力和沿线线方向的应力均出现在蛋壳的最大直径附近。以Ｏｖａｌｏｏｌｉ－ｔｈ     

恐龙蛋——恐龙化石中的珍品

恐龙化石的研究是古脊椎动物学中的一个新的领域,近３０年来发展较快。恐龙蛋壳的显微结构很复杂,基本上可以分为鸟蛋型蛋壳,蜂窝型蛋壳和网型蛋壳等３个结构形态。恐龙蛋壳结构的演化是有方向的,即在白垩纪这段时间内,它们各自沿着３个方向演化发展,恐龙最后的绝灭可能与其繁殖密切相关。本文主要根据中国发现的材料及其研究成果,简略介绍恐龙蛋的一般性质及其古生物学的意义。     

广东南雄晚白垩世恐龙蛋孵化期的微环境

本文通过测量南雄盆地晚白垩世的三种恐龙蛋的蛋壳结构,估算了胚胎在正常发育的情况下蛋壳对水蒸汽和呼吸气体的传导率.结果发现,同现生鸟蛋的有关量相比,南雄恐龙蛋的气体传导率很高,蛋窝微环境具有湿度高、氧气含量低和二氧化碳含量高的特点.笔者推测这三种恐龙蛋是埋藏孵化的.从蛋壳结构来看,导致高气体传导率的直接因素是蛋壳上单个气孔的平均横截面积较大.南雄的这三种恐龙蛋的气体传导率与蒙古"原角龙"的蛋的相应值很接近,而与法国恐龙蛋的相差很多.     

恐龙蛋壳在外力作用下的三维有限元分析及其意义*

研究恐龙蛋壳在外力作用下的三维应力分布有助于了解恐龙蛋在自然埋藏下的破坏规律及其稳定性,大型通用有限元软件ANSYS为研究恐龙蛋壳的破坏规律提供了一种更为直观的方法。利用ANSYS有限元软件对产自山东莱阳的金刚口椭圆形蛋、广东南雄的瑶屯巨形蛋和粗皮巨形蛋,以及一窝未经描述过的发现于江西赣州的长形蛋科成员分别建立有限元模型,对其在50KPa均布荷载下的三维应力分布进行模拟计算,得出在外力作用下三维应力分布的精细化图像。结果表明最容易破坏区域位于蛋壳的钝端直径与尖端直径之间,且越靠近钝端直径越容易破坏,这与研究标本所观察到的破坏规律相一致,也与恐龙孵化出壳位置相吻合。钝端与尖端直径差别越大,两端的等效应力差别越明显,随着赤道半径与蛋壳厚度之比(R/h)的增大,蛋壳抵抗外部荷载的能力下降,蛋壳越容易破坏。     

广东省南雄盆地白垩系—第三系交界恐龙绝灭问题

广东省南雄盆地中的红层可划分为三个群五个组,大致代表了晚白垩世—始新世的沉积.根据绝对年龄、古地磁测定结果和脊椎动物化石组合性质的综合分析,位于地磁极性带 29R 上部的坪岭组和上湖组之间的分界线被确定为 K/T 界线.对晚白垩世恐龙蛋的研究表明,不同"种"的恐龙蛋是在地磁极性带 29R 的中、下部,也就是说在白垩系—第三系交界之前20～30万年期间绝迹的.而且在这一时期内,所有已发现的蛋壳中,绝大多数蛋壳的厚度和显微结构都显示出明显的病理特征,例如根据随机取样统计,Macroolithus yaotunensis 蛋壳异常结构的出现率,最高可达75%.产生病态恐龙蛋壳的生理机制可以根据发生在现生鸟类的相同病理特征来解释.进一步分析恐龙蛋壳的微量元素和稳定同位素组成,结果显示, Pb, Cu, Mn 等9种元素丰度变化在这一时期达到最大峰值, δ~(18)O 也出现正异常.在这一基础上提出,微量元素的污染和气候突然的变化妨碍了正常蛋壳结构的形成,导致了恐龙的绝灭.这一绝灭过程大约经历了20～30万年.     

甘肃早白垩世恐龙蛋化石新类型（英文）

甘肃省早白垩世地层中,出土了大量恐龙骨骼以及恐龙足迹化石,但是至今未有蛋化石的报道。根据发现于兰州-民和盆地下白垩统河口组的蛋壳化石,建立一恐龙蛋新蛋属、蛋种,并将其归于一新蛋科:Polyclonoolithidae(多小枝蛋科)。新发现的蛋化石标本不同于所有已知的恐龙蛋类型,具有独特的显微特征组合:分叉的蛋壳单元向外延伸至蛋壳外表面,并未在靠近蛋壳外表面处融合成层;弦切面上具相互链接或独立的多角形的蛋壳单元;以及不规则的气孔道。中国的恐龙蛋化石大多出自晚白垩世地层,仅在辽宁有早白垩世恐龙蛋的报道。新发现扩展了中国恐龙蛋化石的地质和地理分布,也有可能为圆形蛋科蛋壳结构的起源提供新的认识。     

山东莱阳厚皮圆形蛋碎蛋壳的修订

1958年在山东莱阳赵疃村发现了一种特殊类型的恐龙蛋化石。尽管只发现了一枚较大的蛋壳碎片,但其极大的厚度表明它是一个新的蛋种。研究者根据蛋壳径切面的显微结构将它归入圆形蛋科的圆形蛋属并命名为厚皮圆形蛋。然而,与新近报道的产自中国浙江省和日本山口县的多裂隙蛋属的弦切面结构进行对比发现,它们都具有大致平行并且呈波浪状的裂隙。因此将产自莱阳的这块蛋壳碎片重新归入东阳蛋科的多裂隙蛋属,并讨论了东阳蛋类近蛋壳内表面的致密层以及东阳蛋类的时空分布情况。同时,产自辽宁昌图的厚皮圆形蛋的归入标本成为新修订的泉头圆形蛋的正型标本。     

恐龙蛋壳的生物力学性质（Ⅱ）：在外力作用下恐龙帽壳的两种可…

在外力用作下,以Ｍａｃｒｏｏｌｉｔｈｕｓｙａｏｔｕｎｅｎｓｉｓ,Ｍａｃｒｏｏｌｉｔｈｕｓｒｕｇｕｓｔｕｓ和Ｎａｎｈｓｉｕｎｇｏｏｌｉｔｈｕｓｃｈｕｅｔｉｅｎｅｎｓｉｓ为代表的三种蛋壳可能出现外压失稳而破坏;以Ｏｖａｌｏｏｌｉｔｈｕｓｃｈｉｎｋａｎｇｋｏｕｅｎｓｉｓ为代表的,由于临界外压值较大,不能肯定是失稳的形式发生破坏,也有可能存在以受压破损形式发生破坏的可能性。这一成果为进一步分析不同类型恐蛋     

恐龙绝灭的原因

一、恐龙自身因素类 包括恐龙蛋不能孵化说和竞争失败说。 1.恐龙蛋不能孵化说认为恐龙蛋不能孵化是导致恐龙绝灭的直接原因。研究发现,在恐龙繁盛的侏罗纪和早白垩纪,很少发现恐龙蛋化石,而到恐龙衰退的晚白垩纪却发现的恐龙蛋化石越来越多。其规律是恐龙越繁盛,恐龙蛋化石越少,而恐龙越衰退,恐龙蛋化石就越多。如我国盛产恐龙蛋化石的广东省雄盆地和河南西峡盆地,都是接近恐龙绝灭的时期。     

蛋壳的故事

人类经常食用鸡蛋,却很少关注蛋壳.其实,不同的禽类,如鸡、鸭、鹅、鹌鹑等,其蛋壳也是大有文章.蛋壳的结构     

湖北安陆新的恐龙蛋类型的发现及其意义

本文记述的恐龙蛋化石标本,采自湖北省江汉盆地公安寨组下部.蛋化石保存完好.在普通光学显微镜和扫描电镜下观察,蛋壳的显微结构完整,清晰可见.根据钙质蛋壳基本结构单位的形态及排列特征,笔者建立了—新属,新种——Dendroolithus wangdianensis gen. et sp. nov.,代表恐龙蛋类一个新科——Dendroolithidae fam. nov.此外,残存的卵壳膜纤维化石的发现,将为进一步研究恐龙蛋卵壳膜的结构和氨基酸组成提供宝贵材料.     

蛋壳的故事

人类经常食用鸡蛋,却很少关注蛋壳。其实,不同的禽类,如鸡、鸭、鹅、鹌鹑等,其蛋壳也是大有文章。     

不同孵化时期蛋壳气孔分布特点的研究

本试验对不同孵化时期及蛋壳不同部位气孔特性进行研究。结果表明,蛋气室端壳气孔数目显著高于小端气孔数目(P<0.05),中死蛋壳气孔数目明显低于正常发育蛋(P<0.01),但这些蛋壳厚度却无明显差异。试验表明,壳气孔对胚胎发育有着重要作用。     

江西上高石笋蛋类恐龙蛋的发现

记述了江西省上高县发现的一窝不完整蛋窝的恐龙蛋。根据恐龙蛋宏观形态和蛋壳显微结构特征将其归入石嘴湾珊瑚蛋(Coralloidoolithus shizuiwanensis)。该窝恐龙蛋为近圆形球体,平均长径11.8 cm,平均赤道直径9.8 cm,蛋壳厚度可达2.5 mm;蛋壳由锥体层与柱状层组成,锥体层较薄,柱状层可分为内层、中间层和外层,内层发育致密的水平生长纹,中间层结构松散,含有大量暗色物质,中间层和外层发育次生壳单元。依据新标本的观察,明确珊瑚蛋属在石笋蛋科中以柱状层中间层结构松散为主要分类特征。上高新标本的发现,丰富了石嘴湾珊瑚蛋的古地理分布,同时也为上高地区晚白垩世含恐龙蛋红层的对比提供了新的证据。     

不同卿化时期蛋壳气孔分布特点的研究

本试验对不同孵化时期及蛋壳不同部位气孔特性进行研究。结果表明，蛋气室端壳气孔致目显著高于小端气孔数目(P<0．05)，中死蛋壳气孔致目明显低于正常发育蛋(P<0．01)，但这些蛋壳厚度却无明显差异。试验表明，壳气孔对胚胎发育有着重要作用。