作者：廖俊棋
编辑：Yuki
“胖子怕热”虽然是日常调侃人的一句话 ， 但对某些大块头的生物来说 ， 这可真不是闹着玩的 。 体型的增大 ， 代表着体表面积与体积比值缩小 ， 因此体内的热量就会难以散发出去 。 所以如果真的有巨人存在 ， 那他的身体一定是浑身发烫的 。
浑身冒烟的巨人｜《进击的巨人》
巨人虽然只存在于神话当中 ， 但远古的地球上 ， 确实存在过庞然大物——恐龙 。 它们有着硕大无朋的身躯 ， 以拔山倒树之姿 ， 称霸了温暖甚至些许炎热的中生代大陆 。 透过化石 ， 我们往往惊叹于演化对恐龙体型所带来的奇妙变化 ， 但这同时也好奇一个问题——它们是如何解决散热难题的?
执念于恐龙散热的研究团队
动物身上有许多构造对温度的变化非常敏感 ， 尤其是大脑这种需要消耗非常多能量的器官 ， 如果头部有过多的温度无法发散 ， 高温可能会导致蛋白质变质或降解 ， 也就是传说中的“烧坏脑子” 。 这会严重威胁到生物的生存 ， 甚至导致死亡 。
体型较小的动物 ， 表面积/体积数值大 ， 容易散热 ， 加上它们也容易躲避到阴凉处或挖洞钻到地下 ， 体温过热对它们并不是太严重的问题 。 但对于身长数十米 ， 体重达到几十吨的大型恐龙来说 ， 除了“无地自容”（没有阴凉的洞穴可以钻）外 ， 硕大的体型也难以排出热量 ， 积蓄的体温甚至可能上升到危及生命的程度 。 那么 ， 它们究竟是如何应对中生代的炎热的？
最近 ， 发表在《解剖学纪录》(The Anatomical Record)的一篇文章 ， 就试图解开这个谜团 。 来自美国俄亥俄大学的鲁格·波特（Ruger Porter）以及劳伦斯·威特默（Lawrence Witmer） ， 通过重建恐龙头部血管的分布模式来解析大型恐龙散热的策略[1,2] 。
这其实不是他们第一次尝试破解恐龙的生理结构和体温调节等相关问题 。 2014年 ， 这个课题组就对肿头龙类的剑角龙(Stegoceras)头骨进行过类似研究[3] 。 他们对这类恐龙的头骨进行了CT扫描和呼吸道结构模拟 ， 由此发现 ， 肿头龙类的呼吸道结构可能和脑部散热的功用有一定关联 。
美国俄亥俄大学的鲁格·波特博士和劳伦斯·威特默博士 。 四周是他们研究的恐龙头骨模型｜witmerlab
气流在剑角龙鼻腔内的压力及速度分布图：图中模拟了它们的鼻腔结构 ， 颜色越红代表有越高的气流压力及速度｜参考文献[3]
2018年 ， 这个小组将目光转移到有陆地坦克之称的甲龙类身上[4] 。 甲龙类恐龙有着复杂的鼻腔通道 ， 而他们将甲龙类的甲冑龙(Panoplosaurus)及包头龙(Euoplocephalus)进行与气流相关的计算机仿真后 ， 确定了这个结构与热能的传递有关 ， 并能帮助它们节省能量的消耗以及维持脑内热能的稳定 。
甲龙类有着复杂的呼吸道系统 。 图为包头龙｜参考文献[4]
而就在今年7月 ， 课题组的成员打起霸王龙以及其他一些恐龙脑袋的主意[5] 。 在对化石进行观察研究以及和鳄鱼等近亲相互比对并进行计算机仿真后 ， 他们发现霸王龙头骨顶上的上颞孔以及周边的血管对体温调节起到重要的功用 。
霸王龙、鳄鱼的上颞孔还担任体温调节的重任｜参考文献[5]
而在2019年10月这篇最新发表的文章里 ， 研究者们用广泛且更量化的研究 ， 显示出不同种类大体型恐龙的体温调节策略 。
谁说胖子都一个样?
想要排出多余的热量 ， 最有效的方法就是依靠蒸发 。 在我们生活中无论是空调的冷却或是我们的挥汗如雨 ， 这都是通过水蒸气蒸发时带来的凉爽来避免过热 。 而想要让大脑“冷静”下来 ， 就必须找到可以让水气冷却挥发的通道 ， 例如眼睛、鼻孔和嘴巴都是有利的候补[2] 。 因此追踪通过这些区域的血管就成了研究的关键 。
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