這幅藝術(shù)家的重建作品用紅外線展示了白堊紀(jì)晚期的北美：一頭達(dá)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(yīng)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(jié)構(gòu)來解決這個問題。
Casey Holliday帶領(lǐng)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(xì)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(jié)構(gòu)會向環(huán)境中釋放熱量；而當(dāng)它們變冷時則吸收熱量。
密蘇里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的古生物學(xué)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(diào)節(jié)體溫?！?/p>
眼皮底下的秘密
一個多世紀(jì)以來，古生物學(xué)家們一直認(rèn)為這些結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)正好位于主顎肌開口的正前方。
“幾乎所有人都認(rèn)為這些結(jié)構(gòu)只是肌肉的延伸點，”馬里蘭大學(xué)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(dāng)Holliday研究恐龍、短吻鱷和其他動物的這類結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(dāng)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(jié)構(gòu)時，發(fā)現(xiàn)這些動物的這部分結(jié)構(gòu)中往往充滿了脂肪和血管。就像空調(diào)設(shè)備上的熱交換器一樣，這種結(jié)構(gòu)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(dá)州圣奧古斯丁鱷魚農(nóng)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(jié)構(gòu)對保持大腦的恒定溫度非常有幫助，尤其是當(dāng)它們太熱的時候。
“就像雞蛋一樣，你無法把煮熟的大腦復(fù)原，” Holtz說。
展示效果？
2018年，在相關(guān)研究中，紐約理工大學(xué)的古生物學(xué)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(dāng)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(diào)節(jié)大腦和眼睛的溫度，”他說。
Holliday希望新發(fā)現(xiàn)能引導(dǎo)其他人去驗證冷卻結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。
Holliday指出，在已滅絕的恐龍中，這種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的跡象。
恐龍有可能利用這些血管網(wǎng)絡(luò)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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