這幅插圖從左至右分別描繪了蛇頸龍、劍龍、梁龍、異特龍和 calypte（現(xiàn)代蜂鳥），紅色表示溫血?jiǎng)游?/a>，藍(lán)色表示冷血?jiǎng)游?/a>。
亞特蘭大——一項(xiàng)開創(chuàng)性的新研究表明，像霸王龍這樣可怕的捕食者和高大的望遠(yuǎn)鏡頸恐龍，比如腕龍，都是溫血動(dòng)物，就像鳥類和哺乳動(dòng)物一樣。
像爬行動(dòng)物一樣，流經(jīng)恐龍巨大骨架的血液是溫暖還是寒冷，這個(gè)問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著古生物學(xué)家。了解這一基本信息可以以重要的方式闡明史前生物的生活。
溫血?jiǎng)游锏?span id="ax2u9ii" class="wpcom_tag_link">新陳代謝率很高——它們吸收大量氧氣并需要大量卡路里來(lái)維持體溫，而冷血?jiǎng)游飫t呼吸和進(jìn)食更少。
“這對(duì)我們古生物學(xué)家來(lái)說(shuō)真的很令人興奮——恐龍是溫血?jiǎng)游镞€是冷血?jiǎng)游锏膯?wèn)題是古生物學(xué)中最古老的問(wèn)題之一，現(xiàn)在我們認(rèn)為我們已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，大多數(shù)恐龍都是溫血?jiǎng)游?，”說(shuō)首席研究作者、加州理工學(xué)院博士后研究員 Jasmina Wiemann 在新聞稿中表示。
先前最近試圖回答這個(gè)問(wèn)題的嘗試表明恐龍是溫血?jiǎng)游?，但這些涉及分析骨骼中的生長(zhǎng)環(huán)或化學(xué)同位素信號(hào)的發(fā)現(xiàn)是模棱兩可的，因?yàn)?span id="dnnhipk" class="wpcom_tag_link">化石化可能會(huì)改變這些標(biāo)記。此外，這些分析技術(shù)會(huì)損壞化石，使得建立大型數(shù)據(jù)集變得更加困難。
然而，維曼和她的同事們提出了一種新的——在他們看來(lái)，更明確的——評(píng)估恐龍新陳代謝的方法。
確定答案？
研究人員觀察了氧氣被吸入體內(nèi)并與蛋白質(zhì)、糖和脂質(zhì)反應(yīng)時(shí)形成的廢物。這些廢物分子的豐度，在化石中以深色斑塊的形式出現(xiàn)，根據(jù)攝入的氧氣量而定，是動(dòng)物是溫血?jiǎng)游镞€是冷血?jiǎng)游锏闹笜?biāo)。
這些分子也非常穩(wěn)定，不溶于水，這意味著它們?cè)谑^(guò)程中得以保存。
Wiemann 和她的團(tuán)隊(duì)分析了 55 種不同生物的股骨（大腿骨），其中包括 30 種已滅絕動(dòng)物和 25 種現(xiàn)代動(dòng)物。樣本中包括屬于恐龍的骨骼、稱為翼龍的巨型飛行爬行動(dòng)物、蛇頸龍等海洋爬行動(dòng)物以及現(xiàn)代鳥類、哺乳動(dòng)物和蜥蜴。
科學(xué)家們使用了一種稱為紅外光譜的方法，該方法針對(duì)分子和光之間的相互作用。這項(xiàng)技術(shù)使他們能夠量化化石中廢物分子的數(shù)量。然后，該團(tuán)隊(duì)將這些發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代動(dòng)物的已知代謝率進(jìn)行了比較，并使用該數(shù)據(jù)來(lái)推斷已滅絕生物的代謝率。
他們發(fā)現(xiàn)了什么
早期的古生物學(xué)家將恐龍與爬行動(dòng)物歸為一類，從而得出爬行動(dòng)物的外觀和生活方式的假設(shè)。今天，大多數(shù)古生物學(xué)家都同意，在 1990 年代發(fā)現(xiàn)有羽毛的化石之后，恐龍更像鳥類，這導(dǎo)致了現(xiàn)代鳥類直接來(lái)自恐龍的理解。
研究發(fā)現(xiàn)，恐龍的新陳代謝率通常很高，在許多情況下高于現(xiàn)代哺乳動(dòng)物——它們的體溫通常在華氏 98.6 度左右——更像是鳥類，它們的身體一般溫度約為 107.6 華氏度。
“我們的新證據(jù)表明，所有恐龍和翼龍都具有鳥類水平的新陳代謝祖先，所有熱血恐龍的體溫都可能與現(xiàn)代鳥類相當(dāng)，”維曼通過(guò)電子郵件說(shuō)。
然而，也有明顯的例外。被歸類為鳥臀目的恐龍——一種以蜥蜴般的臀部為特征的恐龍，包括三角龍和劍龍等可立即識(shí)別的生物——進(jìn)化為具有與現(xiàn)代冷血?jiǎng)游锵喈?dāng)?shù)牡痛x率。
“蜥蜴和海龜坐在陽(yáng)光下曬太陽(yáng)，我們可能不得不考慮在新陳代謝率極低的鳥臀目動(dòng)物身上進(jìn)行類似的‘行為’體溫調(diào)節(jié)。冷血恐龍也可能不得不在寒冷季節(jié)遷移到溫暖的氣候，而氣候可能是其中一些恐龍可能生活在哪里的一個(gè)選擇因素，”威曼說(shuō)。
高代謝率被認(rèn)為是鳥類在 6600 萬(wàn)年前滅絕恐龍的大滅絕中幸存下來(lái)的原因之一。然而，威曼說(shuō)，這項(xiàng)研究表明事實(shí)并非如此：許多具有鳥類、異常代謝能力的恐龍滅絕了。
芝加哥菲爾德博物館的化石爬行動(dòng)物副館長(zhǎng)京邁奧康納說(shuō)，這項(xiàng)研究將“極大地改變”許多已滅絕動(dòng)物的生物學(xué)和行為的解釋方式。她沒有參與這項(xiàng)研究。
“我認(rèn)為這些結(jié)果非常明確。維曼的方法非常細(xì)致，并且經(jīng)過(guò)了徹底的測(cè)試，”她說(shuō)。
“有些恐龍是溫血?jiǎng)游?，這是祖先的狀態(tài)，但其他恐龍則進(jìn)化為變溫動(dòng)物（冷血?jiǎng)游铮Ｏ乱粋€(gè)要問(wèn)的問(wèn)題是為什么以及這對(duì)它們的行為、生態(tài)和進(jìn)化意味著什么？”
