中生代那么热,大恐龙为啥没把脑子烧坏?( 二 )


为了更精确地重建出恐龙血管的走向和分布 , 该团队除了运用CT来检测恐龙头骨外 , 同时用现生鸟类和爬行动物的身体结构来进行比对 。 重建恐龙生理结构后的研究结果发现 , 这些大型恐龙并不是仰赖一个“通则”来散热 , 而是各自施展不同的本领 。
将化石与现生的类群进行比对 , 可以观察颚骨上孔洞的形态了解通过口部区域的血流大小 。 如包头龙和剑角龙就和鬣蜥比较接近 , 流经口部的血管较细;而圆顶龙和梁龙则和鳄鱼比较相近 , 流经口部的血流较丰富 。 红色箭头代表细部图的位置和角度|参考文献[1]
研究结果发现 , 肿头龙类的剑角龙头部的血管分布比较均衡 , 并没有在特定散热区域增加血流的情况 , 这可能是因为这种恐龙的体型仅跟山羊差不多大 , 因此没有迫切的散热需要[1] 。 而体型硕大的甲龙类和蜥脚类恐龙就存在血流在特定区域增多的趋势 。
在体型大如坦克的甲龙类包头龙的头部骨骼中 , 就发现了血流增加的区域集中在鼻腔的位置;而在梁龙(Diplodocus)及圆顶龙(Camarasaurus)等体型超过重型卡车的蜥脚类恐龙中 , 动辄数十米的身躯和数十吨的体重 , 则需要更多的散热方式 , 因此它们除了鼻孔外 , 口腔也是血流加强的主要区域[1] 。 文章作者的波特更在采访中表示 , “在恐龙时代 , 气喘吁吁的蜥脚类恐龙可能是个常见的光景![2]”
为了散热 , 梁龙可能要经常叹息 | witmerlab
我一开口就“凉”了!
说到恐龙时代 , 自然不能少了众多著名的肉食恐龙 , 例如霸王龙 , 它的体长达12米 , 体重也有10多吨 , 肯定够格称为巨型恐龙了 。 但奇怪的是 , 对霸王龙以及同为巨型肉食恐龙的玛君龙(Majungasaurus)头部的血管居然和小型恐龙一样 , 没有特别集中散热的区域[1,2] , 那它们究竟是怎样防止热休克的呢?
其实这类大型兽脚类恐龙还有另一个秘密武器 , 就是它们吻部有着巨大的眶前孔(在眼眶之前 , 鼻孔之后的一个大孔) , 里面有着发达的气窦 。 在过去的研究已经证明 , 这个气窦有丰富的血管通过[6,7] , 因此这也是个帮头脑降温的强大管道 。 也就是说 , 每当兽脚类恐龙一张金口后 , 这个区域就像个风箱一样让气流循环通过 , 让流经此处的丰富血流网络得以降温 。
右上角异特龙(Allosaurus)的嘴巴张合时 , 可以看到气窦的鼓动 。 许多肉食兽脚类恐龙都有明显的气窦 , 如左方的霸王龙和右下方的玛君龙 , 这个气窦可以帮助这些残暴的恐龙降降温 | witmerlab
总结来说 , 不同类群的大型恐龙都有不同的策略来降温 , 例如甲龙类利用鼻腔、蜥脚类除了鼻腔外还喘大气、而兽脚类恐龙则利用鼓动的气囊来防止脑袋烧坏 。 作者也提到 , 未来希望可以扩大研究领域 , 研究下鸭嘴龙或三角龙等其他类群的大型恐龙[2] 。
另外 , 研究者们还提供了在线的一个大型恐龙头颅内部结构的3D模型 , 感兴趣的朋友可以登录相关网站(https://sketchfab.com/3d-models/dinosaur-vascular-anatomy-thermal-physiology-ce6163daf99c4947956386049416fe67) , 亲自钻进恐龙的脑袋里 , 探究它们不被烧坏的秘密 。
作者名片
排版:凝音
题图来源:侏罗纪公园
参考文献:
[1] Porter WR, Sedlmayr JC, Witmer LM. 2019. Vascular patterns in the heads of crocodilians: Blood vessels and sites of thermal exchange. Anat Rec 229(6). DOI: 10.1111/joa.12539
[2] ATHENS, Ohio (Oct. 16, 2019). New study shows huge dinosaurs evolved different cooling systems to combat heat stroke. OHIO UNIVERSITY. (https://www.eurekalert.org/emb_releases/2019-10/ou-nss101019.php)
[3] Bourke JB, Porter WR, Ridgely RM, Lyson TL, Schachner ER, Bell PR, Witmer LM. 2014. Breathing life into dinosaurs: tackling challenges of soft-tissue restoration and nasal airflow in extinct species. Anat Rec 297:2148–2186.

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