恐龙最后的远古呼吸可能最终解答一个长期存在的谜团
蛇颈龙、剑龙、梁龙、异特龙和现代蜂鸟的插图。 (J·维曼)
科学家们找到了一种新方法来判断是否是热血的还是冷血的。
这个问题长期以来一直困扰着古生物学家,导致许多激烈的争论他们甚至互相指责对方的行为更像政客而不是科学家。
早期的研究人员最初认为这些动物行动缓慢、笨重且冷血,就像它们看起来像的现代爬行动物一样? 今天存在的它们最亲近的爬行动物亲戚是鳄鱼。
然而,最近有迹象表明情况并非如此。
来自新陈代谢蛋壳里的线索能够承受寒冷的极地条件,越来越多的迹象表明恐龙可能是温血动物。
毕竟,其中一些是当今已知新陈代谢最高的热跑鸟类的直接祖先。
其他人则认为恐龙可能既不是变温动物(冷血动物)也不是恒温动物(温血动物),并且可能存在第三种选择。 中温动物,就像今天的海龟一样,确实像恒温动物一样燃烧内部能量来调节体温,但不像哺乳动物和鸟类那样达到相同的水平和一致性。
耶鲁大学分子古生物学家 Jasmina Wiemann 开发的一种新方法现在允许研究人员利用化石计算恐龙的代谢率。
“新陈代谢是指我们如何有效地将呼吸的氧气转化为为我们的身体提供燃料的化学能,”解释维曼。 这个转化过程产生的副产物与我们身体的蛋白质、糖和脂质相互作用,形成化学稳定的废物。 温血动物需要更高的新陈代谢来为自己提供能量。
很难依靠以前的尝试来从骨骼中微量矿物质形成的温度知识中获取代谢指标,因为我们还不了解石化过程如何改变这些矿物质。 但呼吸废物的稳定性使其能够可靠地石化。
我们开发了一种针对分子有氧呼吸副产品的新代理。 有氧呼吸涉及将氧气转化为化学能,这是一系列释放热量的过程,最终决定了动物主动调节体温的能力......pic.twitter.com/njnIQY2iyU
? 博士。 贾斯米娜·维曼 (@jasmina_wiemann)2022 年 5 月 25 日
研究人员利用 55 种不同动物的股骨,包括恐龙、翼龙、蛇颈龙、现代鸟类、哺乳动物和蜥蜴,寻找这种分子废物的迹象。
通过比较这些不同的现存物种的骨骼中发现的呼吸废物量,维曼和同事能够计算出废物与代谢率的比例。 然后,他们用它来计算已灭绝动物的新陈代谢。
“作为古生物学家,这对我们来说真的很令人兴奋?恐龙是温血动物还是冷血动物的问题是古生物学中最古老的问题之一,现在我们认为我们已经达成共识,大多数恐龙都是温血动物,”说如何。
有些,比如蜥臀蜥蜴类? 其中包括三角龙和剑龙? 其代谢率与我们今天所知的冷血爬行动物相似。 但许多其他团体却表现得很火爆。
一些鸟臀目动物,包括剑龙、三角龙和鸭嘴龙,其代谢率继而降低到现代变温动物(即蜥蜴)的水平,这表明它们具有体温调节行为,例如季节性迁徙、晒太阳或喜欢温暖的气候。pic.twitter.com/go7HAIYe9V
? 博士。 贾斯米娜·维曼 (@jasmina_wiemann)2022 年 5 月 25 日
甚至翼龙也是温血动物,这表明在翼龙与恐龙亲戚分离之前,它们的鸟类祖先就已经存在温血动物。 看来鸟类的高吸温性是一种非常古老的特征。
这些结果排除假设鸟类和哺乳动物可能由于其温血性质而在白垩纪晚期大规模灭绝事件中幸存下来。 许多灭绝的当代恐龙也具有这一特征。
“高代谢率通常被认为是在大规模灭绝中幸存下来并在之后成功辐射的关键优势之一,”说如何。
“我们正生活在第六次生物大灭绝中,因此了解现代和灭绝的动物对之前的生物大灭绝的生理反应非常重要和环境扰动,以便过去可以为现在的生物多样性保护提供信息,并为我们未来的行动提供信息。”
他们的研究发表在自然。