06.18 恐龍:冷血,還是熱血?

我們似乎對恐龍很熟悉了,其實並非如此。因為迄今我們對恐龍是不是熱血動物的認知,還存在爭議。究竟——

恐龙:冷血,还是热血?

早些時候,人們一直認為恐龍是冷血動物,因為恐龍在動物分類系統中,歸於爬行動物綱下的蜥臀目和鳥臀目。爬行綱動物的特徵之一就是體溫不恆定,也都是冷血動物。而鳥類和哺乳動物才是熱血動物。

但最近20年,隨著恐龍研究的深入展開,部分科學家對恐龍是冷血動物的觀點產生了懷疑和動搖,並提出了多方面的理由來否定恐龍為冷血動物的觀點,甚至認為這是古生物學上的一場革命。

確定恐龍是溫血動物還是冷血動物,這的確不是個小問題。搞清楚這個問題,有助於我們獲得大量關於恐龍生活、生長和進化的信息,如它的新陳代謝、生長速度和多久能夠繁衍下一代,還可以瞭解某個個體死亡的年齡、性成熟的年齡以及氣候變化等外界變化如何對其造成影響等等。這樣我們對恐龍的認識才能更全面和準確。

那麼,恐龍究竟是冷血還是熱血呢?

被誤解的“生長線”

過去,科學家認為只有冷血動物的骨骼上會有生長線,因為這些動物生長期有快有慢,生長是斷斷續續的,所以在骨骼上留下了印記。這種生長線非常類似於樹幹上的年輪。在生長緩慢的時候,比如冬天,生長線的顏色會更深,相互之間距離更緊密;而在生長迅速的時候,生長線的顏色則比較淺,相互之間的距離更寬。而熱血動物的生長是連續的,所以骨骼上就沒有生長線。因此一直以來,多數科學家都把恐龍骨骼上的生長線,作為它們是冷血動物的有力證據。

但是最近,這個所謂的有力證據被西班牙研究人員推翻了。

西班牙研究人員對數百種反芻亞目動物——熱血動物進行了研究,包括來自非洲和歐洲36個地方的物種的115個右股骨,這些遺骨的出處幾乎囊括了目前地球的所有氣候帶。研究人員將切割後的股骨放入樹脂中,打磨成0.1毫米厚的樣本,然後將這些薄片放在偏光顯微鏡下觀察其生長停滯線。結果發現,在反芻動物骨骼上發現的生長線與以前在恐龍骨骼上發現的很相似,這說明反芻動物和恐龍都會在經歷了一段快速生長後,被資源有限的“難受”季節打斷,而幾乎停止生長。而且這樣的經歷會經常出現。這說明所謂的生長線,並不是冷血動物的專利。以此來證明恐龍是冷血動物,是站不住腳的。

研究人員還發現,雖然冷血動物和熱血動物骨骼上都有生長線,但兩者還是有一定區別的。耐人尋味的是,恐龍的生長線和熱血動物的生長線很雷同,這可能表明,恐龍和反芻動物一樣,都是熱血動物。

恐龙:冷血,还是热血?

寐龍出來作證了

2004年,我國古生物學者在遼寧省發現了一塊恐龍化石,新化石標本是一個發育充分的成年動物,它坐在折起來的後肢上,它的前肢像鳥一樣在身體旁邊摺疊,脖子彎曲到左邊,以便它小小的頭放在左肘和身體之間。我國研究人員很快就為這種長53釐米的恐龍定名為寐龍,意為“酣然睡覺的龍”。

要說恐龍的化石被發現很多了,但保持睡姿的化石還真的是非常稀罕。那為什麼會有這樣的睡眠態恐龍化石出現呢?因為寐龍被埋藏在1.3億年前的火山岩層和河床沉積物中,那時,遼寧省是一個佈滿湖泊和河流的火山活躍區。它之所以以這種睡姿被保存下來,肯定是遭遇突發事件後被埋葬的。一種可能的情況是,一次火山氣體的噴發殺害了這隻動物,然後湧出的泥漿灰燼迅速埋葬了它;還有一種可能是,這隻恐龍當時正在一個洞穴中或是正在挖洞時,突然被厚厚的塌土埋葬了。無獨有偶,1994年在蒙古發現的一具不完整的禿頂龍化石,也是呈現出了與寐龍相似的姿勢。這表明,這種姿勢就是它們睡覺的方式。

研究人員認為,這種姿勢與很多活著的鳥的蜷曲姿勢是一樣的。現存的四腿動物在休息和睡覺的時候有各種各樣的姿勢,但唯有鳥和一些哺乳動物是躺在摺疊的肢體上,而且只有鳥會將它們長長的柔韌的脖子彎曲在前肢或翅膀之下休息。目前這個發現更進一步表明,恐龍和鳥之間的聯繫,說明鳥的睡覺姿勢是從恐龍那裡最早進化來的。

科學家認為,寐龍與當時在這個地區的其它動物一樣,身體上也覆蓋有羽毛,而且前肢短小後肢強壯,並具有鳥的睡姿,這些特徵表明。寐龍所屬的獸腳亞目食肉恐龍應該是早期鳥類的祖先。這種像鳥的蜷曲睡眠方式實質上是為了保存熱量,是鳥類熱血動物的生存本能的展現。由此,可以間接說明,寐龍也應該是熱血動物。

如果寐龍是,那麼是否意味著還有很多種類的恐龍也是呢?

恐龍真是熱血動物嗎?

科學家認為,恐龍與冷血動物相比較,確實存在不少差別,類似熱血動物的行為和生理特點確實還有很多。

如恐龍是直立行走的爬行動物,它們在不停的活動中,覓食、逃避敵害、繁殖後代和協調群體的活動。在這些活動中,恐龍大都行動敏捷,運動速度較快,具有較強的活動能力,它們的這種站立和快速運動自然要消耗比爬行等緩慢運動更多的能量。消耗的能量,就需要由快速的新陳代謝釋放出的大量能量來補充,而快速的新陳代謝必然伴隨著高而恆定的體溫。所以說某些恐龍是熱血動物,不無道理。

在恐龍的骨胳橫斷面上,還可見有大量的哈佛氏管——血管和神經通過的渠道。這種構造在熱血的哺乳動物和鳥類的骨胳中非常普遍,但冷血動物中則少有。此外,恐龍還具有鳥類和哺乳動物一樣的生理和行為,如有組織的群體生活,孵卵育幼,高的血壓和快速的血液循環,大量的進食等。這些都說明恐龍是快速代謝的熱血動物。

令人欣慰的是,關於恐龍是否是熱血動物的爭論,似乎很快要結束了。因為最近美國加州理工學院的研究人員,通過研究已滅絕的大型脊椎動物的骨骼、牙齒以及蛋殼中的同位素,就可以直接測量出其生前體溫。他們的研究主要集中在碳-13以及氧-18這兩種稀缺同位素上。他們曾經檢測過1.2億年前犀牛與冷血動物鱷魚的近親的化石,通過這兩種稀缺的同位素分析,得出了它們體溫的差異。目前這項研究成果已經成功運用於測量遠古大象和鯊魚的體溫上面了。所以未來人們有理由相信,借用這種技術,最終會終結關於恐龍是否是熱血動物的一切爭論。


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