這幅藝術家的重建作品用紅外線展示了白堊紀晚期的北美：一頭達斯布雷龍和兩只恐鱷向一具角龍尸體靠近。這些動物頭骨上的部位會釋放多余的熱量，這種適應性功能可能有助于其大腦降溫。
為了防止過熱，大象和犀牛等大型動物不得不進化出保持涼爽的策略。諸如霸王龍這樣的恐龍可能也面臨著同樣的問題。一項新研究發(fā)現(xiàn)，這種大型食肉動物通過頭部的大型溫控結構來解決這個問題。
Casey Holliday帶領的研究人員觀察了食肉性恐龍頭骨頂部名為顳颥孔的大洞。經(jīng)過仔細的解剖研究，研究者發(fā)現(xiàn)這些顳颥孔中的組織可能富含脂肪和血管。
研究小組在《解剖記錄》雜志上報告稱，在恐龍跑得太熱時，這些結構會向環(huán)境中釋放熱量；而當它們變冷時則吸收熱量。
密蘇里大學醫(yī)學院的古生物學家Holliday說：“我們發(fā)現(xiàn)大型獸腳亞目恐龍，甚至是一些小型恐龍，比如迅猛龍，都擁有這樣的囊袋，囊袋里可能有血管，有助于調節(jié)體溫?！?/p>
眼皮底下的秘密
一個多世紀以來，古生物學家們一直認為這些結構有助于支撐霸王龍等物種的顎肌，因為在恐龍和其近親鳥類中，這些結構正好位于主顎肌開口的正前方。
“幾乎所有人都認為這些結構只是肌肉的延伸點，”馬里蘭大學帕克分校的霸王龍專家Thomas Holtz說，他沒有參與這項研究。
不過，當Holliday研究恐龍、短吻鱷和其他動物的這類結構時，發(fā)現(xiàn)過去的理論不能提供合理的解釋。首先，如果這個空間固定了霸王龍的顎肌，那么這部分肌肉就必須從顎部向上生長，轉90度，然后沿著頭骨頂部分布。其次，霸王龍骨頭光滑的表面表明并沒有肌肉纖維和肌腱附著。
相反，當研究人員研究現(xiàn)代短吻鱷和鳥類（不會飛恐龍的現(xiàn)存近親）的解剖結構時，發(fā)現(xiàn)這些動物的這部分結構中往往充滿了脂肪和血管。就像空調設備上的熱交換器一樣，這種結構可以讓血液從環(huán)境中輻射或吸收熱量。
為了驗證他們的理論，研究人員使用熱成像相機觀察了佛羅里達州圣奧古斯丁鱷魚農場動物園的現(xiàn)代鱷魚的頭部。拍攝的視頻顯示，在一天的不同時間點，相比鱷魚頭部的其它部位，包含顳颥孔的頭骨區(qū)域更溫暖或更涼爽，這取決于鱷魚需要散熱還是收集熱量。
“大型動物面臨的主要生理挑戰(zhàn)之一是散熱，” Holliday說?！叭绻笮瞳F腳亞目恐龍是溫血動物……那么它們在某些情況下可能也面臨散熱的困難?！?/p>
對于霸王龍這樣的大型獸腳亞目恐龍來說，頭部的大型降溫結構對保持大腦的恒定溫度非常有幫助，尤其是當它們太熱的時候。
“就像雞蛋一樣，你無法把煮熟的大腦復原，” Holtz說。
展示效果？
2018年，在相關研究中，紐約理工大學的古生物學家Jason Bourke發(fā)現(xiàn)，一種名為甲龍的帶甲恐龍可能擁有大而彎曲的鼻腔通道，里面充滿了血管。當甲龍呼吸時，這些血管會幫助將多余的熱量散發(fā)到環(huán)境中。Bourke說，這項新研究很令人信服，尤其是他的團隊沒有發(fā)現(xiàn)食肉獸腳亞目動物也擁有類似的擴張鼻腔通道的證據(jù)。
“這項新研究表明獸腳亞目恐龍可能使用另一種方式調節(jié)大腦和眼睛的溫度，”他說。
Holliday希望新發(fā)現(xiàn)能引導其他人去驗證冷卻結構假說。不過，也有可能，頭骨這一區(qū)域的血管集中也有助于支撐某些恐龍頭部的展示結構。
Holliday指出，在已滅絕的恐龍中，這種結構的比例甚至可能比現(xiàn)存動物更大。在像霸王龍這樣的獸腳亞目動物中，這種富含血管的結構可能覆蓋了頭部頂部的一大片區(qū)域。Holliday還指出，一些角龍，比如三角恐龍和開角龍，其頭骨頂部也有擁有類似結構的跡象。
恐龍有可能利用這些血管網(wǎng)絡來改變顏色，“即便是像鱗片會隨著下方的血液流動而發(fā)紅或變白那樣簡單，” Bourke說。
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