恐龙是温血动物还是冷血动物?

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恐龙是温血动物还是冷血动物?

2023-10-19 11:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

恐龙是温血动物还是冷血动物 4.63MB 00:0005:03

纪录片《史前星球》剧照

曾经拍出过《地球脉动》和《蓝色星球》等高分纪录片的英国广播公司(BBC)自然历史部最近又推出了一部《史前星球》(Prehistoric Planet),把恐龙等史前动物的生活场景通过电脑制作的方式呈现了出来。一些观众质疑片子的准确性,因为这些动物早在6500万年前就已灭绝,只留下了少量骨骼化石,编导们凭什么认为它们的外表是这样的?又是通过怎样的手段推导出它们捕食、求偶和繁殖行为的诸多细节的呢?

确实,因为片子里的大部分场景都拍得非常细腻,仿佛这些素材都是摄影师们扛着摄像机穿越到史前时代拍回来的,外行人会觉得不可思议。但其实这是古生物学家的基本功,这个领域的资深学者甚至可以仅仅通过几块骨头就能大致判断出这只动物大概有多重,是食草的还是食肉的,行走速度是快还是慢。

但是,有一个很关键的问题至今依然没有答案,这就是恐龙到底是温血动物还是冷血动物?温血动物又称恒温动物,它们依靠一套精密的负反馈系统保持体温的恒定。冷血动物缺乏这种能力,导致体温随环境温度变化而变化。问题在于,动物体内绝大部分生化反应的速率都和体温有关,一旦环境温度发生变化,冷血动物便无法适应。比如低温会大大减缓鳄鱼和蛇的行动速度,而恒温动物则不受影响,这就是哺乳动物和鸟类的一大优势。不过,动物保持体温需要消耗大量能量,所以温血动物需要不断进食才能维持生命,冷血动物在这方面就显出了优势。

从分类学上讲,恐龙属于爬行动物,而目前地球上所有的爬行动物都是冷血的,所以有一部分科学家认为恐龙应该是冷血动物。但鸟类本质上属于恐龙的一支,也是迄今为止唯一幸存下来的恐龙,而鸟是温血动物,所以另一部分科学家相信恐龙应该是温血动物。

血温的不同会导致两种完全不同的生活方式,也会影响到动物栖息地的选择,所以恐龙的体温问题一直是古生物学界的核心问题之一。此前科学家们只能通过分析恐龙化石里的微量元素间接地研究这个问题,因为不同的体温下形成的微量元素会有些许不同。但因为恐龙化石的年代太过久远,我们对骨骼石化的过程了解得并不充分,所以这个方法太过粗糙,得出的结论不太可靠。

美国耶鲁大学(Yale University)的古生物学家杰斯米娜·维曼(Jasmina Wiemann)决定另辟蹊径,从新陈代谢的角度研究一下这个问题。温血动物的新陈代谢速率普遍比冷血动物高得多,而新陈代谢速率和氧气的消耗速度有关。维曼发现动物在呼吸过程中产生的一种副产品能够和蛋白质、多糖和脂质等大分子化合物发生化学反应,其产物的化学性质极其稳定,能够以恒定的速率沉积在骨骼化石之中,只要通过光谱仪测量这种沉积物在化石中的分布情况,再和已知的动物化石作对比,就能知道该动物到底是温血还是冷血了。

测量结果显示,包括霸王龙、速龙和腕龙在内的绝大部分恐龙都是温血动物,而像三角龙和剑龙等少数几种恐龙则是冷血动物,相关论文发表在2022年5月22日出版的《自然》(Nature)杂志上。

这项研究还澄清了此前的一个错误观点,即认为鸟类之所以能活到今天,与它们是温血动物有关。事实上,大部分已灭绝的恐龙都是温血动物,它们调节体温的能力在重大自然灾害面前毫无用处。

这项研究再次说明,只有科学才能真正实现穿越回古代的梦想。



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