恐龍，中生代陸地統(tǒng)治者，也是最著名的古生物類群。說(shuō)起它們，大多數(shù)人聯(lián)想到的往往是”龐大”、”冷血”、”兇暴”等形容詞。

今天我們想聊一下，恐龍真的是傳說(shuō)中的”冷血?dú)⑹帧眴幔?/strong>

說(shuō)起”冷血?dú)⑹帧保F(xiàn)在的動(dòng)物界當(dāng)中確實(shí)有許多著名的代表。無(wú)論是龐大兇狠的鱷魚、鯊魚，還是小巧敏捷的壁虎、青蛙，它們都是”冷血?dú)⑹帧钡拇怼?/p>

【資料圖】

當(dāng)然啦，這里的”冷血”可不是指它們兇殘無(wú)情，而是說(shuō)它們的體溫調(diào)節(jié)方式，也就是我們常說(shuō)的”冷血?jiǎng)游铩薄?/p>

· 自然界的”冷血硬漢”們（圖片來(lái)源：https://www.pinterest.co.uk/）

冷血還是溫血？得看體溫是你說(shuō)了算還是環(huán)境說(shuō)了算

雖然人們常用”冷血?jiǎng)游铩焙汀睖匮獎(jiǎng)游铩边@兩個(gè)名詞來(lái)區(qū)分不同體溫調(diào)節(jié)方式的動(dòng)物，但實(shí)際上這兩個(gè)名詞已經(jīng)不再是一個(gè)確切有效的學(xué)術(shù)名詞了。

目前，科學(xué)界更流行用”外溫性動(dòng)物”和”內(nèi)溫性動(dòng)物”來(lái)區(qū)分這兩類動(dòng)物。外溫性動(dòng)物對(duì)應(yīng)的就是冷血?jiǎng)游铮爬▉?lái)說(shuō)就是體溫受外界環(huán)境影響，現(xiàn)生的爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物等都屬于此類。而內(nèi)溫性動(dòng)物則反之，是指一類可以獨(dú)立于環(huán)境溫度，自主的維持或者調(diào)節(jié)體溫的動(dòng)物，典型代表就是哺乳動(dòng)物和鳥類。

內(nèi)溫性和外溫性定義上比傳統(tǒng)的冷血和溫血更加確切。以內(nèi)溫性來(lái)說(shuō)，它描述的是維持體溫相對(duì)環(huán)境恒定的能力。比如說(shuō)人是典型的內(nèi)溫性動(dòng)物，也是”溫血?jiǎng)游铩薄?/p>

人類無(wú)論是在環(huán)境溫度高于體溫的夏天，還是低于體溫的冬天，都可以維持體溫恒定，這就是內(nèi)溫性的含義。但如果用溫血來(lái)形容人類，在夏天時(shí)候就不合適了。因?yàn)榄h(huán)境溫度是40℃的時(shí)候，人類的血液（37℃）可是相對(duì)”冷”的！同理在寒冷的冬天，穿著厚重保暖衣物的人類其血液溫度相比于環(huán)境是極熱的。

“溫血”和”冷血”只是相對(duì)概念，環(huán)境不同，我們?nèi)祟愖约阂部梢栽凇睖匮焙汀崩溲遍g切換。

· “溫””冷”的相對(duì)性（圖片來(lái)源：https://www.menshealth.com/uk/health/a29084106/scientists-may-have-found-a-cure-for-the-common-cold/）

祖先外溫，后代內(nèi)溫 恐龍：你猜猜我是啥

我們觀察現(xiàn)生的脊椎動(dòng)物不難發(fā)現(xiàn)，和恐龍關(guān)系最為接近的兩群動(dòng)物，現(xiàn)生的爬行動(dòng)物和鳥類，恰好分別屬于外溫性動(dòng)物和內(nèi)溫性動(dòng)物。

恐龍與現(xiàn)生爬行動(dòng)物，尤其是鱷類是近親，同時(shí)又是鳥類的直系祖先。那么，恐龍究竟是像它們的外溫性爬行祖先一樣冷冰冰呢？還是像它們的后代鳥類一樣活躍而溫暖呢？

早在十九世紀(jì)后半葉，就已經(jīng)有科學(xué)家提出恐龍屬于內(nèi)溫性動(dòng)物的觀點(diǎn)，但當(dāng)時(shí)這種觀點(diǎn)沒(méi)有成為主流，畢竟恐龍一直是冷冰冰、慢悠悠的龐然大物形象。

而實(shí)際情況可能更復(fù)雜，大部分證據(jù)支持恐龍屬于后者，至少一部分恐龍是活躍的內(nèi)溫性動(dòng)物。

證據(jù)一：恐龍身體結(jié)構(gòu)與鳥類相似

從上世紀(jì)60年代開始，恐龍學(xué)研究迎來(lái)了”文藝復(fù)興”。美國(guó)古生物學(xué)家巴克等人通過(guò)系列化石的發(fā)現(xiàn)及研究顯示恐龍可能不是”冷血”、慵懶的形象，而是”溫血”和活躍的動(dòng)物。這次文藝復(fù)興，也成為了溝通恐龍和現(xiàn)生鳥類關(guān)系的重要橋梁。

其中證據(jù)之一是，一些重要的獸腳類恐龍化石的發(fā)現(xiàn)，最著名的就是平衡恐爪龍了。以約翰奧斯特羅姆為代表的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它們與現(xiàn)生鳥類在身體結(jié)構(gòu)上非常相似，應(yīng)該是敏捷的捕食者，與之前的形象大相徑庭。

· 平衡恐爪龍的骨骼，很像纖細(xì)的鳥類。（圖片來(lái)源：維基百科）

證據(jù)二：骨組織學(xué)發(fā)聲，恐龍骨骼更接近哺乳類和鳥類

巴克等人耕耘已久的恐龍化石骨組織學(xué)（詳見(jiàn)”切大腿——骨組織學(xué)科普

http://www.kepu.net.cn/gb/ydrhcz/ydrhcz_zpzs/ydrh_201904/201904/t20190404_32526.html”）上，也提供了很多支持恐龍內(nèi)溫性的證據(jù)。

比如恐龍的骨骼具有典型的哈佛氏系統(tǒng)，這是一種僅存于現(xiàn)生的內(nèi)溫動(dòng)物的骨組織結(jié)構(gòu)。恐龍也具有較快的生長(zhǎng)速率，但它們很多是有限生長(zhǎng)的，具有外周休止線結(jié)構(gòu)，這些特點(diǎn)都更接近哺乳動(dòng)物或者鳥類的骨骼。

證據(jù)三：帶羽毛恐龍化石被發(fā)現(xiàn)

進(jìn)入20世紀(jì)的尾聲，另一場(chǎng)恐龍研究領(lǐng)域的革命為恐龍內(nèi)溫性提供了更充分的證據(jù)，那就是”羽毛恐龍”的發(fā)現(xiàn)。

· 最為著名的帶羽毛恐龍化石——顧氏小盜龍的正型標(biāo)本。（圖片來(lái)源：化石網(wǎng)）

以中國(guó)北方為主的化石產(chǎn)地產(chǎn)出了大量帶羽毛的恐龍化石，其中很大部分化石的原始羽毛并沒(méi)有飛行功能。除了裝飾作用之外，科學(xué)家們指出這些羽毛就類似現(xiàn)在雛鳥的絨羽，是非常好的保溫材料。而這種結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，也從側(cè)面證明了恐龍將體溫維持在環(huán)境溫度之上，是內(nèi)溫性的一個(gè)重要體現(xiàn)。

在擁有這種可能有保溫作用羽毛的恐龍中，當(dāng)屬華麗羽王龍的最為奇特。因?yàn)槿A麗羽王龍是一種大型的暴龍類恐龍，之前從未在體型如此巨大的恐龍化石上面發(fā)現(xiàn)羽毛。科學(xué)家推測(cè)，這些大型恐龍也長(zhǎng)羽毛，可能是為了適應(yīng)白堊紀(jì)內(nèi)部的一些比較冷的環(huán)境，如階段性的小冰期帶來(lái)的低溫環(huán)境、高海拔環(huán)境等。

·　帶羽毛的大型暴龍類華麗羽王龍的生活復(fù)原圖（圖片來(lái)源：中科院古脊椎所 http://www.ivpp.cas.cn/xwdt/kyjz/201811/t20181103_5155250.html）

根據(jù)上述證據(jù)，越來(lái)越多的科學(xué)家們相信恐龍可能是一類具有相當(dāng)體溫維持能力的動(dòng)物。但卻依舊缺少落到實(shí)處的扎實(shí)證據(jù)，也就是體溫溫度這個(gè)數(shù)據(jù)。

內(nèi)溫動(dòng)物體溫普遍高于外溫動(dòng)物，這是在現(xiàn)生動(dòng)物中非常容易收集得到的數(shù)據(jù)。然而，恐龍這個(gè)類群已經(jīng)從地球上消失了超過(guò)六千六百萬(wàn)年，我們?nèi)绾尾拍軠y(cè)得恐龍的體溫呢？

證據(jù)四：給滅絕的恐龍”量”體溫

古生物學(xué)家們嘗試使用了穩(wěn)定同位素地球化學(xué)的研究手段，去解決這一難題。在穩(wěn)定同位素地球化學(xué)的研究當(dāng)中，氧元素的穩(wěn)定同位素分餾現(xiàn)象，經(jīng)常用作還原古海洋和古環(huán)境的溫度。

這種分析方法的基本原理是不同質(zhì)量的氧同位素在同樣溫度下，”跑”的速度不一樣快，輕的”跑”的快，重的慢一些，溫度越高差異越明顯，這樣根據(jù)記錄里面氧同位素分餾情況，就可以還原古溫度了。

那么這種方法可否應(yīng)用到恐龍的體溫研究中來(lái)呢？早期研究雖然有所嘗試，但是很難搞清楚測(cè)出來(lái)的值反映的是環(huán)境溫度還是生物個(gè)體本身的溫度。

隨著地球化學(xué)的發(fā)展，一種新的研究古溫度的方法——碳氧團(tuán)組溫度計(jì)開始逐漸應(yīng)用到古環(huán)境溫度的測(cè)定當(dāng)中來(lái)。這種方法有個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)，就是可以得到形成碳酸鈣時(shí)周圍的環(huán)境溫度。

科學(xué)家Robert Eagle 開始將這種方法應(yīng)用到了恐龍的體溫研究中，得到了非常準(zhǔn)確的恐龍溫度。通過(guò)研究恐龍身體內(nèi)部合成的碳酸鈣，也就是分別來(lái)自牙齒和恐龍蛋蛋殼的碳酸鈣，來(lái)分析恐龍的身體的溫度。

· Robert Eagle研究得到的恐龍?bào)w溫，及其與現(xiàn)生外溫性動(dòng)物（綠色線段），哺乳動(dòng)物（褐色點(diǎn)），和鳥類（紅色點(diǎn)）的關(guān)系。（圖片來(lái)源：Eagle.et.al 2015）

雖然研究的恐龍種類比較局限，但Robert Eagle 的研究結(jié)果非常有趣。研究涉及的小型獸腳類恐龍和大型蜥腳類恐龍?bào)w溫都在30攝氏度以上。小型獸腳類恐龍?bào)w溫接近體溫比較低的哺乳動(dòng)物或者一些體溫較高的外溫性動(dòng)物。而大型蜥腳類恐龍的體溫則要高很多，基本與大部分哺乳動(dòng)物的體溫相當(dāng)。

也就是說(shuō)，恐龍內(nèi)部當(dāng)中體溫差距也可能非常巨大，但總體而言，恐龍的體溫是比較高的，與哺乳動(dòng)物水平非常接近。

同時(shí)，Robert Eagle也認(rèn)為導(dǎo)致蜥腳類恐龍?bào)w溫更高一籌的原因可能是它們巨大的體型，以及巨大體型產(chǎn)生的巨溫性現(xiàn)象（關(guān)于蜥腳類恐龍的巨大化研究，參考”恐龍是如何長(zhǎng)成龐然大物的？）。

雖然Robert Eagle等科學(xué)家2011年到2013年系列工作得出了一些迄今最準(zhǔn)確的恐龍?bào)w溫，但受限于研究方法復(fù)雜，研究材料稀缺等問(wèn)題，絕大部分恐龍的具體體溫仍舊是個(gè)謎，因此現(xiàn)在斷言恐龍全部都是內(nèi)溫性動(dòng)物，也難免有些武斷。

故事還遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。令人興奮的是，近年來(lái)關(guān)于恐龍的其他方面研究成果，如孵化行為、生長(zhǎng)速率等方面，也大多支持恐龍可能是一類內(nèi)溫性動(dòng)物。或許恐龍，作為最繁盛的內(nèi)溫動(dòng)物——鳥類的祖先，會(huì)有一天完全擺脫它們冷冰冰、慢吞吞的刻板印象，鮮活地躍動(dòng)在大熒幕和每個(gè)恐龍愛(ài)好者心中。

· 圖片來(lái)源：侏羅紀(jì)世界電影場(chǎng)景，作者有改動(dòng)

《侏羅紀(jì)世界》制片，你聽到了嗎？請(qǐng)給電影中的恐龍加上羽毛！

參考文獻(xiàn)：

1. Eagle, R. A., M. Enriquez, G. Grellet-Tinner, A. Pérez-Huerta, D. Hu, T. Tütken, S. Montanari, S. J. Loyd, P. Ramirez, A. K. Tripati, M. J. Kohn, T. E. Cerling, L. M. Chiappe and J. M. Eiler (2015). “Isotopic ordering in eggshells reflects body temperatures and suggests differing thermophysiology in two Cretaceous dinosaurs.” Nature Communications 6(1): 8296.

2. Eagle, R. A., T. Tutken, T. S. Martin, A. K. Tripati, H. C. Fricke, M. Connely, R. L. Cifelli and J. M. Eiler (2011). “Dinosaur Body Temperatures Determined from Isotopic (C-13-O-18) Ordering in Fossil Biominerals.” Science 333(6041): 443-445.

3. Xu, X., K. Wang, K. Zhang, Q. Ma, L. Xing, C. Sullivan, D. Hu, S. Cheng and S. Wang (2012). “A gigantic feathered dinosaur from the Lower Cretaceous of China.” Nature 484(7392): 92-95.