恐龙指的是属于“恐龙总目”的一大类生物,最早的恐龙出现在2亿3千万年前的三叠纪,大概在6500万年前因为一次小行星撞击地球的巨大灾难而几乎消失殆尽。最为人们所熟知的恐龙大概就是在电影《侏罗纪公园》中出现的暴龙了。
△《侏罗纪公园》中的恐龙△
但是问大家一个问题:恐龙是冷血动物吗?恐怕绝大部分人听到这个问题之后都会不假思索地说,当然是了!而理由也非常简单,恐龙是一种蜥蜴,既然蜥蜴是冷血动物,那么恐龙就应该也是了。
△恐龙最初被认为跟蜥蜴很相似△
这么想固然有点儿道理,“恐龙”的英文单词Dinosaur的拉丁文意思就是“恐怖的蜥蜴”,这说明科学家在发现恐龙的化石之后也不假思索地认为这种动物就是蜥蜴的一种,因此在20世纪70年代之前人们一直相信恐龙应该就是冷血动物。
但是恐龙并不是一种蜥蜴,事实上,恐龙跟现在的鸵鸟的亲缘关系可能更加近一些。所以一厢情愿地认为恐龙是冷血动物过于武断,而且现在越来越多的证据让人们不得不相信事情没有那么简单:恐龙很有可能不是一种冷血动物。
1、冷血动物VS恒温动物
事实上,“冷血动物”这个说法不太准确,更加准确地说应该是“变温动物”。这种动物是相对于恒温动物而存在的。
恒温动物体内有条件体温的机制,比如说我们人类就是一种恒温动物,在外界环境降低的时候,我们会通过加快新陈代谢而来生成更多的热量,帮我们保持体温;而在外界环境身高的时候,我们又会通过流汗这种方式来散热、降低体温——总之,我们的体温会被维持在36.5℃左右。
而变温动物的体内则没有这种温度调节机制,他们的体温只能够根据环境的变化而变化。所以变温动物在天气太热、太冷的时候都无法活动。比如说刚刚说到的蜥蜴就是一种非常典型的变温动物,这种动物需要冬眠以应对寒冷的天气,而在夏天的中午的时候,他们也需要躲在阴凉的地方一动不动,防止身体过热。下图就是跟环境温度几乎一样的蜥蜴,相比较之下人类的体温则跟环境温度不同。
△蜥蜴与环境温度几乎一致△
那么已经灭绝的恐龙到底是一种恒温动物,还是一种变温动物呢?恐龙已经灭绝,所以直接观察恐龙已经不可能,我们需要从化石中寻找蛛丝马迹。
2、恐龙最早被认为是一种变温动物
在上个世纪早期的时候,恐龙是一种变温动物几乎是毫无疑问的——一方面是因为恐龙是一种蜥蜴的观点根深蒂固,另一方面也跟考古发现不足有关。所以在很长的一段时间里面,人们都认为恐龙是一种行动缓慢的变温动物。
而且也有人拿出证据来证明恐龙是一种变温动物,比如早在上个世纪八十年代的时候,一位加拿大学者泡尔·约翰斯汤就在研究了大量的恐龙骨骼化石之后提出,恐龙骨骼带有明显的“年轮”特征,这说明恐龙在生长的过程中对冷热非常敏感,春去秋来之间才有了如此的骨骼特性,就好像树木的年轮一样。
△恐龙骨骼上带有年轮△
与之对应的,现在的变温动物也大都有这种骨骼的特点。比如说鳄鱼的牙齿切开来之后也会有这种“年轮”,所以人们认为恐龙必定是冷血动物。
2、但是,证明恐龙是恒温动物的证据更多
最早提出恐龙是恒温动物的学者是古生物学家巴克,他于1968年首次提出了这个假设,并且瞬间引起了这个生物学界的轰动,因为人们从来没有做过这样的假设。
而巴克的观点是从质疑“恐龙是一种蜥蜴(爬行动物)”的观点开始的。他认为,恐龙的四肢是位于躯干的正下方,这明显跟爬行动物有很大的区别。而恐龙这样的身体表明他们相比爬行动物拥有更加快速的移动能力,而且他们不需要像爬行动物那样紧贴地面、隐藏自己。所以恐龙应该会拥有更高的身体代谢率,他们很有可能是一种具有体温调节机制的恒温动物。
△鳄鱼(左)和恐龙(右)的髋关节△
而除了如此粗糙的“证据”之外,有科学家研究了恐龙骨骼化石上的纹路,发现这些纹路表示恐龙的微血管非常密集,这显然是一种新陈代谢速度比较快的证据;还有科学家研究了恐龙群中捕食者和被捕食者的比例,发现被捕食者比例远远高于捕食者,这说明这些捕食者需要更多的猎物才能够养活自己,这也是一种新陈代谢高的表现,等等,各种证据不一而足。
就算是曾经作为证明“恐龙是一种变温动物”的证据——恐龙骨骼上的年轮也被反过来用证明恐龙是恒温动物。因为大量的证据表明,恒温动物的骨骼中也会出现这种年轮结构,而且对比蜥蜴、鳄鱼的骨骼,恒温动物的年轮与恐龙的年轮更相似,这反而表明恐龙是一种代谢率很高的恒温动物。
△哺乳动物的骨骼也有年轮△
甚至于有科学家会提出,棘背龙身背后的像帆一样的结构就是用来调节身体温度的,就好像背着一块巨大的散热片一样。
△棘背龙背后的帆状结构△
3、但是事情的真相可能不是那么简单
虽然众多证据都表明恐龙有着不符合变温动物的高代谢率,但是跟真正的恒温动物比起来,恐龙又似乎不太像恒温动物,比如说他们的生长率要低于恒温动物。
于是又有科学家提出来一种观点,恐龙既不是恒温动物,也不是变温动物,而是一种神奇的“中温动物”。这种动物虽然可以通过体内的新陈代谢来获得热量,但是他们的新陈代谢机制不是那么完善,导致他们的体温并不是稳定的。
这种动物幼年时期体温较低,等成熟之后体温又提高了,比如说金枪鱼、棱皮海龟就具有这样的特征。这是因为随着动物长大,他们的体表的散热面积相比自身体积的比例迅速下降,所以才会导致这种奇特的现象。
如下图所示,就是2014年发表于《科学杂志》上的一篇论文,在这篇论文里,作者通过对比了不同动物的生长率之后提出了这种独特的观点。图中,蓝色动物为变温动物,黑色为中温动物,红色则是恒温动物。
△不同生物的独特属性△
所以,关于恐龙到底是什么样的一种生物,到现在已经不是一个很简单的答案了。随着新的证据的到来,也许关于恐龙血的温度还会有新的认识。
总结一下
大量的证据表明,恐龙不是一种冷血动物(变温动物),但是相比我们现在普遍见到的恒温动物,这种生物还有一些不一样的地方。但是随着这种生物的灭绝,事实的真相可能需要技术的进步和更多的化石证据才能够逐渐发觉。
总之,这是一个神奇的世界,我们可能最开始也不会相信,这种被称为“恐怖的蜥蜴”的生物居然并不是冷血杀手。