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恐龙真的是传说中的“冷血杀手”吗?得看体温是你说了算还是环境说了算

恐龙,中生代陆地统治者,也是古生物学中最著名的群体。当大多数人想到它们时,通常会想到诸如“大规模”、“冷血”和“暴力”等形容词。

无论是恐龙

真的和我们想象的那么大,又是怎么变得那么大的,这篇文章不是列表,看(恐龙为什么能长成庞然大物?

今天我们要聊聊,恐龙真的是传说中的“冷血杀手”吗?

说起“冷血杀手”,如今动物界确实有很多著名的代表。无论是巨大而凶猛的鳄鱼、鲨鱼,还是小巧敏捷的壁虎和青蛙,它们都是“冷血杀手”的代表。当然,这里的“冷血

”并不是指它们的残忍,而是指它们调节体温的方式,也就是我们常说的“冷血动物”。

冷血还是温血?这取决于您是否对温度或环境有最终决定权虽然术语“

冷血动物”和“温血动物”经常被用来区分具有不同体温调节模式的动物冷血动物有哪些,但实际上,这两个术语不再是一个准确有效的学术术语。

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目前,科学界比较流行用“外热动物”和“内热动物”来区分这两类动物。外热动物对应冷血动物,简单来说就是体温受外界环境的影响,现存的爬行动物、两栖动物等都属于这一类。另一方面,内热动物是指一类可以独立于环境温度维持或调节体温的动物,通常是哺乳动物和鸟类。

内部和外部热能比传统的冷血和温血更精确。就内部温度而言,它描述了相对于环境保持恒定体温的能力。例如,人类是典型的内热动物,也是“温血动物”。

无论是在环境温度高于体温的夏天冷血动物有哪些,还是在温度低于体温的冬天,人类都可以保持恒定的体温,这就是内部产热的意义。但如果用温血来形容人类,在夏天是不合适的。因为当环境温度为40°C时,人的血液(37°C)相对“冷”!同样,在寒冷的冬天,穿着厚重保暖衣物的人类的体温与环境相比是极其炎热的。“

温血”和“冷血”

只是相对的概念,环境不同,我们人类自己可以在“温血”和“冷血”之间切换。

祖先外温,后代内温恐龙:猜猜我是什么

当我们观察现存脊椎动物时,不难发现,离恐龙最近的两类动物,现存的爬行动物和鸟类,恰好分别属于外热动物和内热动物。

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恐龙与现存的爬行动物,尤其是鳄鱼关系密切,也是鸟类的直系祖先。那么,恐龙和它们的外热爬行祖先一样冷吗?还是像它们的后代鸟类一样活跃和温暖?

早在十九世纪下半叶,科学家就已经提出了恐龙是内热动物的观点,但这种观点在当时并没有成为主流,毕竟恐龙一直是一个冷漠、缓慢的庞然大物形象。

现实可能更为复杂,大多数证据支持恐龙属于后者,至少有一些恐龙是活跃的内热动物。

证据1:恐龙的身体结构与鸟类相似

上世纪60年代以来,恐龙研究迎来了“文艺复兴”。美国古生物学家巴克等人通过一系列化石的发现和研究证明,恐龙可能不是“冷血”和懒惰的形象,而是“温血”和活跃的动物。这次文艺复兴也成为架起恐龙与现存鸟类之间关系的重要桥梁。

其中一个证据是发现了一些重要的兽脚亚目化石,最著名的是平衡恐龙。约翰·奥斯特罗姆(John Ostrom)等科学家发现,它们的身体结构与现存鸟类非常相似,应该是敏捷的捕食者,这与之前的图片有很大不同。

证据二:骨骼组织学发声,恐龙骨骼更接近哺乳动物和鸟类

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Buck等人长期培养恐龙化石骨骼组织学(详见“切割大腿-骨组织学科”

,也提供了大量证据支持恐龙的内部温度。

例如,恐龙的骨骼具有典型的哈佛系统,这是一种只存在于现存的内热动物体内的骨组织结构。恐龙的生长速度也较快,但其中许多生长有限,并且具有外围休息线结构,更接近哺乳动物或鸟类的骨骼。

证据3:发现有羽毛的恐龙化石

在最后

20世纪,恐龙研究的又一次革命为恐龙内部温度提供了更充分的证据,即“有羽毛的恐龙”的发现。

中国北方产化石的特性产生了大量的有羽毛的恐龙化石,许多原始羽毛化石没有飞行功能。除了装饰效果外,科学家指出,这些羽毛与当今小鸡的羽绒相似,是非常好的隔热材料。这种结构的出现也从侧面证明了恐龙将体温维持在环境温度之上,是内部温度的重要体现。

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在拥有这种可能具有隔热作用的羽毛的恐龙中,最奇特的是华丽的羽毛帝王。因为华丽的奥龙是一种大型暴龙恐龙,所以以前从未在这么大的恐龙化石上发现羽毛。科学家推测,这些大型恐龙也长出了羽毛,可能是为了适应白垩纪一些相对寒冷的环境,比如分期小冰带来的低温环境、高海拔环境。

基于上述证据,越来越多的科学家认为,恐龙可能是一类具有相当的体温维持力的动物。但仍然缺乏确凿的实施证据,即体温和体温数据。

内部动物的体温一般高于外部动物,在活体动物中很容易收集。然而,恐龙群已经从地球上消失了6600多万年,那么我们如何测量恐龙的体温呢?

证据四:给灭绝恐龙“测量”体温

古生物学家试图用稳定同位素地球化学来解决这个问题。在稳定同位素地球化学研究中,常利用氧的稳定同位素分馏现象来降低古代海洋和古环境的温度。

这种分析方法的基本原理是,不同质量的氧同位素在相同温度下,“跑”的速度不一样快,轻的“跑”快,重的慢,温度越高,差异越明显,这样根据氧同位素分馏的记录,就可以恢复古代的温度。

那么这种方法能不能应用于恐龙体温的研究呢?早期的研究已经尝试过,但很难弄清楚测量值是反映环境温度还是生物体本身的温度。

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随着地球化学的发展,研究古温度的新方法——碳氧族温度计,逐渐应用于古环境温度的测定。该方法具有获得周围环境温度形成碳酸钙的很大优点。

科学家罗伯特·伊格尔开始将这种方法应用于恐龙体温的研究,并获得了非常准确的恐龙温度。通过研究恐龙体内合成的碳酸钙,即分别来自牙齿和恐龙蛋壳的碳酸钙,分析了恐龙身体的温度。

虽然研究的恐龙物种相对有限,但罗伯特·伊格尔的结果非常有趣。参与研究的小型兽脚类恐龙和大型蜥脚类恐龙的体温高于30摄氏度。小型兽脚亚目恐龙的体温接近体温较低的哺乳动物或一些体温较高的外温动物。大型蜥脚类恐龙的体温要高得多,基本可以和大多数哺乳动物的体温相媲美。

也就是说,恐龙的温度差

可能也很大,但总体来说,恐龙的体温比较高,非常接近哺乳动物的水平。

同时,Robert Eagle 也认为,蜥脚类恐龙体温较高的原因可能是它们体型巨大,以及它们体型巨大所产生的蝴蝶现象(对于蜥脚类恐龙巨变的研究,请参考“恐龙是如何长成庞然大物的?

尽管罗伯特·伊格尔等科学家从2011年到2013年已经获得了一些迄今为止最精确的恐龙体温,但受限于复杂的研究方法和研究材料的稀缺,大多数恐龙的具体体温仍然是一个谜,因此断言恐龙都是内热动物是不可避免的。

故事远未结束。令人兴奋的是,最近对恐龙研究的其他方面,如孵化行为和生长速度,大多支持恐龙可能是一种内热动物。或许恐龙作为最繁华的内温动物——鸟类的祖先,总有一天会彻底摆脱自己冷酷、缓慢的刻板印象,生动地跳上大银幕,活泼地跳上每一个恐龙爱好者的心中。

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