霸王龙脑袋上有两个大孔,能够调节温度,相当于“空调”!
霸王龙是最著名也是最残暴的恐龙,它宽大的头骨上有许多开孔,最近古生物学家研究认为其中的一对开孔具有调节温度的作用,能够帮助霸王龙时刻保持头脑冷静!
图注:著名的霸王龙“SUE”的头骨,图片来自网络
如果你仔细观察霸王龙头骨的顶部,会发现在头骨顶部后面有一对很大的开孔,这对开孔的学名为上颞孔(Supratemporalfenestrae),也被称为背颞孔(dorsotemporal fenestra)。
图注:霸王龙的上颞孔,图片来自网络
上颞孔的存在到底有什么意义?长久以来,古生物学家都认为这里长满了能够增加咬合力的肌肉,因此霸王龙才拥有了超过4吨的咬合力,这相当于一辆轿车的重量!
对于霸王龙上颞孔中充满肌肉这个解释,密苏里大学医学院解剖学教授凯西·霍利迪(Casey Holliday)并不认同,他指出:如果上颞孔中真的长着肌肉,那么肌肉从下颌骨向上,然后以近乎垂直的角度进入上颞孔之中,看上去十分的怪异。
图注:霸王龙头骨上肌肉附着,其中包括上颞孔的肌肉,图片来自网络
图注:解剖学家凯西·霍利迪,图片来自网络
霍利迪想到了一个办法,以解释上颞孔的作用,那就是找到霸王龙生活在今天地球上的近亲:鳄鱼。尽管鸟类与霸王龙的关系更近,但是鳄鱼的头骨上也有上颞孔结构,通过研究鳄鱼,有希望解开霸王龙上颞孔的秘密。
图注:短吻鳄头骨上的上颞孔,图片来自网络
霍利迪带领着他的研究团队来到位于佛罗里达州的圣奥古斯丁鳄鱼农场,这里饲养着大量的美洲短吻鳄,这些短吻鳄的头骨上都有上颞孔。通过使用热成像仪,研究人员记录了短吻鳄头顶温度的变化,他们发现:当气温较低的时候,短吻鳄的上颞孔周围出现了热点,表明这里的温度更高;当气温升高之后,上颞孔周围的色度则暗了下来,说明这里的温度比周围的温度低。这里显然有一个能够调节温度的“恒温器”,是一个交叉循环系统。
图注:热成像仪中的短吻鳄,图片来自网络
图注:短吻鳄身上的热量变化,图片来自论文
短吻鳄的上颞孔前方有一个称为额顶窝(FrontoparietalFossa)的凹陷,额顶窝内充满了毛细血管,血管与周围的组织便形成了一个恒温器,能够保持大脑温度的恒定。以此为基础,霍利迪推测霸王龙脑袋上也有额顶窝结构,这个结构也具有恒温器的作用。其实不仅是霸王龙,包括霸王龙在内的兽脚类恐龙,甚至是主龙类的上颞孔都具有相似的作用。
图注:霸王龙头顶额顶窝的热量变化,图片来自网络
相关的研究论文发表在《American Association for Anatomy》上,论文名为《主龙类的额顶窝和上颞孔以及它们对解释恐龙中血管和肌肉解剖学结构的意义》(The Frontoparietal Fossa and Dorsotemporal Fenestra of Archosaursand Their Significance for Interpretations of Vascular and Muscular Anatomy inDinosaurs)。
其实不仅仅是霸王龙,绝大部分兽脚类食肉动物的头骨上都有上颞孔,古生物学家因此推测作为恒温器的额顶窝在兽脚类中是普遍存在的,而像是单脊龙、双脊龙、冠龙这样长有头饰的恐龙,其头骨也应该会具有调节温度的作用,同时也不排除具有鲜艳颜色作为视觉辨识物。
图注:脑袋上长有大头冠的双脊龙,图片来自网络
尽管新的研究技术和手段不断出现,但是传统的通过研究恐龙现存近亲骨骼生理结构来解释恐龙生理的方法依然具有重要的价值和意义。
参考文献:
Casey M.Holliday,William Ruger Porter Kent ,A. Vliet,Lawrence M.Witmer,The FrontoparietalFossa and Dorsotemporal Fenestra of Archosaurs and Their Significance forInterpretations of Vascular and Muscular Anatomy in Dinosaurs,First published: 01 July 2019 https://doi.org/10.1002/ar.24218
作者 / 江氏小盗龙(江泓)