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[趣科学]中生代那么热,大恐龙为啥没把脑子烧坏?

廖俊棋

2021-03/总第300期

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“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。


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?

2019年,发表在《解剖学记录》(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·波特及劳伦斯·威特默,通过重建恐龙头部血管的分布模式解析大型恐龙散热的策略。

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。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。

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。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,维持脑内热能的稳定。

2019年7月,课题组成员打起了霸王龙及其他一些恐龙脑袋的主意。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及周边的血管对体温调节起到重要的功用。


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