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    熱血的是霸王龍 冷血的是劍龍化學線索揭示恐龍新陳代謝率高低

    2022-05-27 01:00:00 來源: 科技日報 作者: 張夢然

    作為研究一部分進行調查的動物子集的示意圖。代謝率和由此產生的熱生理策略是用顏色編碼的,橙色表示高代謝率與溫血動物一致,藍色色調表示低代謝率與冷血動物一致。從左到右:蛇頸龍、劍龍、梁龍、異特龍、卡利普特(現代蜂鳥)。圖片來源:J. 威曼

    科技日報記者張夢然

        在《自然》雜志的一篇新論文中,美國科學家揭示了一種研究恐龍新陳代謝率的新方法,該方法利用恐龍骨骼中的線索表明個體動物在其生命的最后一個小時內呼吸量。研究以此證實,大多數恐龍都是溫血動物。

      幾十年來,古生物學家一直在爭論恐龍是像現代哺乳動物和鳥類一樣是溫血動物,還是像現代爬行動物一樣是冷血動物,但一直沒有定論。

      科學家們試圖從恐龍骨骼的化學和骨組織學分析中收集恐龍的代謝率。新方法沒有考慮骨骼中的礦物質或恐龍的生長速度。相反,他們著眼于新陳代謝的最基本標志之一:氧氣的使用。當動物呼吸時,會形成與蛋白質、糖和脂質反應的副產物,留下分子“廢物”。這種廢物非常穩定且不溶于水,因此在石化過程中得以保存。它留下了恐龍吸入多少氧氣的記錄,從而記錄了它的新陳代謝率。

      研究人員在深色股骨化石中尋找這些分子廢物,因為這些深色表明大量有機物被保存下來。他們使用拉曼和傅里葉變換紅外光譜檢查了這些化石。

      團隊分析了55種不同動物的股骨,包括恐龍,它們的飛行表親翼龍,它們更遠的海洋近親蛇頸龍,以及現代鳥類、哺乳動物和蜥蜴。他們將與呼吸相關的分子副產物的數量與已知活體動物的代謝率進行了比較,并使用這些數據來推斷已滅絕動物的代謝率。

      研究發現,恐龍的新陳代謝率普遍很高。蜥臀恐龍,如三角龍和劍龍,其代謝率與現代冷血動物相當。鳥臀恐龍,包括迅猛龍和霸王龍等獸腳類動物和蜥腳類動物,以及腕龍等巨大的長頸食草動物是溫血的,甚至是熱血的。研究人員驚訝地發現,其中一些恐龍不僅是溫血動物,它們的新陳代謝率與現代鳥類相當,遠高于哺乳動物。

      研究人員說,這些發現可讓人們從根本上了解恐龍的生活。重建已滅絕動物的生物學和生理學是古生物學中最難做的事情之一。這項新研究可通過同位素推斷體溫,通過骨組織學推斷生長策略,通過化學物質推斷代謝率。

      研究人員表示,了解現代和滅絕的動物如何在生理上對以前的氣候變化和環境擾動作出反應很重要,這樣就可以為現在的生物多樣性保護提供信息,并為人類未來的行動提供信息。

    責任編輯: 左常睿
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