不同的恐龙群体各自独立地进化出巨大的身体尺寸，但它们都面临着同样的问题，即身体过热和大脑受损。

 

来自俄亥俄大学传统骨科医学院的研究人员在《解剖记录》的一篇新文章中指出，不同的巨型恐龙以不同的方式解决了这个问题，在头部的不同部位进化出了不同的冷却系统。

 

“大脑和眼睛等感觉器官对温度非常敏感，”解剖学助理教授、该研究的第一作者鲁格·波特(Ruger Porter)说。“如今的动物通常有精心设计的体温调节策略，通过在不同的血管网络周围流动冷热血液来保护这些组织。”我们想知道恐龙是否也在做同样的事情。”天富平台登录

 

许多著名的巨型恐龙——比如长颈蜥脚类恐龙或甲胄类恐龙——实际上是独立于体型较小的祖先进化而来的。研究报告的撰写者之一劳伦斯·维特莫教授说:“小恐龙完全可以跑到阴凉处乘凉，但对于那些巨型恐龙来说，温度过高的可能性是不可避免的。”它们一定有控制大脑温度的特殊机制，但它们是什么呢?”

 

事实证明，这个问题的答案是基于物理学的，但仍然是我们日常生活的一部分。“冷却的最好方法之一就是蒸发，”波特说。“建筑物和汽车里的空调使用的是蒸发，而正是这种蒸发冷却的汗水让我们在夏天感到舒适。”为了给大脑降温，我们观察了一些有水分的解剖部位，比如眼睛，尤其是鼻腔和嘴巴，以达到蒸发冷却的目的。

 

 

为了验证这个想法，研究小组观察了恐龙的现代亲戚——鸟类和爬行动物——研究确实表明，鼻子、嘴和眼睛中的水分蒸发冷却了流向大脑的血液。

 

波特和维特默从动物园和野生动物康复机构获得了自然死亡的鸟类和爬行动物的尸体。利用Witmer实验室开发的一种技术，动脉和静脉可以在CT扫描中显示出来，他们能够追踪从蒸发冷却部位到大脑的血液流动。他们还精确地测量了输送血管的骨性管道和沟槽。天富登录

 

波特说:“血管的便利之处在于，它们基本上把自己的存在记录在骨骼中。”“我们在现代鸟类和爬行动物身上看到的骨性沟渠和沟槽是我们与恐龙化石的联系。我们可以利用这些骨骼证据来恢复已经灭绝的恐龙的血液流动模式，希望能对它们的热生理学和它们如何应对热量有一个初步的了解。”

 

“发现不同的恐龙冷却他们的大脑以多种方式不仅提供了一个窗口到恐龙的日常生活,它还作为一个范例的物理约束由特定环境条件塑造了不同的进化和独特的群体,”莎朗·施瓦茨说,美国国家科学基金会的项目主管,资助了这项研究。“通过技术创新和生物学专业知识的结合，这些研究人员能够直接从化石记录中获取信息，从而为恐龙骨骼的形状和功能的进化提供新的线索。”

 

这个由俄亥俄大学WitmerLab的现任和前任成员组成的团队，此前曾研究过恐龙生理学的其他案例。2014年和2018年，前博士生杰森·布尔克(Jason Bourke)分别领导了涉及波特和维特莫的项目，研究厚头龙和甲龙的呼吸和热量交换。最近，前实验室博士生凯西·霍利迪(Casey Holliday)与波特和维特莫(Porter and Witmer)共同领导了一个项目，探索雷克斯霸王龙和其他恐龙头骨顶部的血管，这些血管可能也有体温调节功能。

 

波特和维特莫的这项新研究是一项更广泛的定量研究，它表明，就大型恐龙如何保持大脑凉爽而言，“一种尺寸并不适合所有人”。也就是说，他们有不同的温度调节策略。研究人员观察了恐龙的椎管大小，根据流经它们的血液量来评估蒸发冷却不同部位的相对重要性。

 

一个关键因素是体型。较小的恐龙，如山羊大小的肿头龙剑龙，有一个非常平衡的血管模式，没有一个单一的冷却区域被特别强调。波特说:“这在生理上是有道理的，因为较小的恐龙不太容易出现体温过高的问题。”“但像蜥脚类动物和甲龙这样的庞然大物会增加流向头部特定冷却区域的血流量，这远远超过了单纯滋养组织所必需的量。”