恐龙的最后一次古老呼吸可能最终解答了一个长期存在的谜团

科学家们找到了一种新的方法来判断恐龙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，引发了许多激烈的辩论，他们甚至指责对方的行为更像是政治家而不是科学家。

早期的恐龙研究人员最初认为这些动物是缓慢的、笨拙的、冷血的，就像它们看起来很像的现代爬行动物——它们今天存在的最接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。

从蛋壳中的新陈代谢线索到能够承受极地严寒条件的温血动物特征，越来越多的迹象表明恐龙可能是温血动物。

毕竟，它们中的一些是目前已知的新陈代谢最高的热奔鸟类的直系祖先。

其他人则认为，也许恐龙既不是变温动物（冷血动物）也不是恒温动物（温血动物），可能还有第三种选择。中温动物，就像今天的海龟一样，确实像吸热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使用恐龙化石计算恐龙的代谢率。

“新陈代谢是我们如何有效地将呼吸的氧气转化为为身体提供燃料的化学能，”维曼解释道。这种转化过程会产生与我们身体的蛋白质、糖和脂质相互作用的副产品，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的知识中获得代谢指标，因为我们还不了解石化过程如何改变这些矿物质。但是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物的新代理。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体温调节的能力...... pic.twitter.com/njnIQY2iyU

— Jasmina Wiemann 博士 (@jasmina_wiemann) 2022 年 5 月 25 日

研究人员使用 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，寻找这种明显的分子废物的迹象。

通过比较这些不同的仍然活着的物种的骨骼中发现的呼吸废物的数量，Wiemann 及其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。

“这对我们古生物学家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，”说维曼。

一些，如蜥臀类恐龙——包括三角龙和剑龙 ——的代谢率与我们今天所知的冷血爬行动物相似。但其他许多团体都很火爆。

一些鸟臀目动物，包括剑龙、三角龙和鸭嘴龙，其代谢率次要降低到现代等温动物（即蜥蜴）中发现的那些，这表明它们具有温度调节行为，例如季节性迁徙、晒太阳或偏爱温暖的气候。pic.twitter.com/go7HaIYe9V

— Jasmina Wiemann 博士 (@jasmina_wiemann) 2022 年 5 月 25 日

甚至翼龙也是温血动物，这表明在翼龙与其恐龙亲属分离之前，它们的鸟地龙祖先就存在吸热作用。鸟类的高吸热性似乎是一个非常古老的特征。

这些结果排除了鸟类和哺乳动物由于其温血特性而可能在白垩纪晚期大规模灭绝事件中幸存下来的假设。他们的许多被消灭的当代恐龙也具有这种特征。

“在大规模灭绝中幸存下来并在之后成功辐射时，通常认为具有高代谢率是关键优势之一，”维曼说。

“我们生活在第六次大灭绝中，因此了解现代和灭绝的动物如何在生理上对先前的气候变化和环境扰动做出反应对我们来说很重要，这样过去就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。 "