恐龍是恆溫動物還是變溫動物?為什麼?
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請務必先看最後一行。
&>恐龍是恆溫動物.首先要清楚"恆溫動物"並不是說自身溫度保持不變的動物, 和變溫動物[鱷魚,蛇等也叫冷血動物]相比, 恆溫動物能夠通過新陳代謝調節自身體溫的動物, 如鳥類和哺乳動物. &>像@涮太在wiki找到的那樣, 因為Sir Richard Owen對恐龍的最初命名為"Dinosauria "[用來歸類蜥蜴類爬行動物], 所以傳統對恐龍的觀點是: 笨拙的, 行動遲緩的, 巨大的, 如同蜥蜴一樣的冷血動物/變溫動物. 1964年夏天[不是1970年,wiki有誤.] John Ostrom根據對Deinonychus[恐爪龍, 應該是這麼翻譯吧.]的研究, 證明了"並非所有恐龍都呆傻宅高大壯"的通性.
如上圖, 恐爪龍有別於其他大型恐龍, 它是一種兩足恐龍, 腿部肌肉很發達同時也很纖細. 足爪中兩隻大腳趾用來前進, 一隻後小腳趾被推斷用來進行狩獵等其它活動. 長尾和長脖子抵消了身體的不平衡因素, 超乎尋常的大前爪保證了狩獵是的抓取動作. 腦容量還不錯的大腦袋和前視的外凸型大眼保證了可視圖像的立體性. 鋸齒形的牙齒也對狩獵起到了幫助...總而言之, Deinonychus was an athletic, surprisingly well-coordinated, and probably intelligent predatory dinosaur.因此既然有個Deinonychus的特例, 對恐龍的整體形象和概念就要再議了.&>後來他的學生Robert Bakke在老師的研究上再次研究, 補充了很多新的研究成果,諸如:0. ["大家不要再想Owen老爺子說的"恐怖的蜥蜴"了, 蜥蜴是蜥蜴恐龍是恐龍, 翻譯梗是硬傷啊巴扎黑. "]1. 和蜥蜴身體周邊長四肢的生理構成不同, 恐龍是身體下垂直的柱狀四肢, 所以不可能像蜥蜴那樣"劃拉著走道兒".2.部分恐龍有類似於鳥類的複雜的肺部系統, 這有助於幫助恐龍更效率的新陳代謝.
3.通過對比恆溫動物和變溫動物[他用了貓和蜥蜴的研究數據, 以及對博物館現存的的恐龍化石樣本進行顯微鏡下的骨骼數據對比, 他得出了"恐龍和哺乳動物一樣有新陳代謝的需求", 因此推斷, 有新陳代謝的恐龍是恆溫動物.這些物種恆溫的功能甚至要早於同/晚期的哺乳動物.&>因此, 由一隻站起來跟一隻大型犬差不多高的恐爪龍起, 推翻了人們對恐龍"笨拙,移動緩慢,變溫動物"的說法. 但是, 恐龍文藝復興最主要復興的是"re-evalaution of traditional imagery of dinosaurs", 恐龍是否是變溫動物, 只是一個支持反論的有效證據而已.&>因為從Bakke的"骨骼對照理論"中找到了靈感, 2012年, 一批西班牙和挪威的聯合研究人員找到了一種測量"骨骼年輪/生長年輪"[growthing line]的方法來證明恐龍是恆溫動物. 就像樹的年輪會在溫差或者經緯度不一樣的地方發生寬窄粗細的大小一樣, 骨骼的生長年輪也會因為氣候環境的變化而變化.如上圖的哺乳動物骨骼生長年輪, 研究人員主要是尋找骨骼中的"lines of arrested growth"[不翻了, 中文水品下降, 將就著就是那些灰色的年輪]. 因為:"that cyclical growth is a universal trait of homoeothermic endotherms".
&>通過對比高寒地區和溫暖地區哺乳動物,以及對比哺乳動物和爬行動物的骨骼生長年輪中的LAGs他們發現, 同樣在不理想的環境中, 變溫動物會減緩生理生長,但恆溫動物會保持體溫恆定, 同時保證了骨骼的恆定生長.
因此, 在對照恐龍骨骼指數後發現了與恆溫的哺乳動物相似的數據後, 研究小組在自然雜誌上發表了他們的結論:Cyclical growth leaves marks in bone tissue that are in the forefront of discussions about physiologies of extinct vertebrates.
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http://www.nature.com/nature/journal/v487/n7407/full/nature11264.html
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[答案及圖片部分內容來源於我的課堂筆記,essay, PPT和圖書館摘抄, 無論商業或科普用途, 請勿轉載, 謝謝合作.]---
一年前寫的回答,大家莫名出來挖老墳做什麼== 搞得我忐忑不安而且發現當時比較倉促有些細節還是沒講清楚,湊合看吧,有什麼存疑的地方我爭取兩周內補完。專業細化之後就沒怎麼看過恐龍相關東西了,目前看來槽點很多,容我回去翻筆記。大家多見諒。存疑,先別急著贊。(如果你確實看到了這裡羽毛在一些恐龍中也有發現。因此人們推測恐龍也是恆溫的。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%81%92%E6%B8%A9%E5%8A%A8%E7%89%A9
在20世紀前半期,科學家與大眾媒體都視恐龍為行動緩慢、慵懶的冷血動物。但是1970年代開始的恐龍文藝復興,提出恐龍也許是群活躍的溫血動物,並可能有社會行為。近期發現的眾多恐龍與鳥類之間關係的證據,支持了恐龍溫血動物的假設。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%81%90%E9%BE%99
「恐龍生理學」之「研究歷史」與「代謝」:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%81%90%E9%BE%99%E7%94%9F%E7%90%86%E5%AD%A6恆溫動物。
除了別人說過的骨骼結構、羽毛等證據外。我認為體型也是證據。如此巨大,如果變溫,那麼清晨豈不處於癱瘓狀態?更別說有矯健的身手了。有點循環論證的味道,最早先學術界認定為變溫動物,因為它是爬行動物.
後來越來越多證據傾向認為是恆溫了,科普時間到啦!辣么,恐龍到底屬於哪類捏?最好的辦法就是親自量一量~~~~測體溫啦!恐龍到底是溫血還是冷血?
圖片來自網路
恐龍們真的像《侏羅紀世紀》里一樣迅猛好鬥嗎?還是因為它們活的久又不容易生仔仔,所以不得不如此以求得香火的延續?科學家們一致認為這跟恐龍的體溫密切相關,然而這體溫是如何使得恐龍有如此霸氣的行為呢,這個問題早已在科學界炸開了鍋,並且一炸就是150年。
溫血動物,即恆溫動物,不論環境溫度如何,都由機體內部產生的熱量來維持體溫。他們主要通過新陳代新完成控溫。人類和其他哺乳動物就是這樣的。
冷血動物,即變溫動物,包括鱷魚和蜥蜴,依賴於外部環境的熱源來調節自身體溫。比如蜥蜴,它們就經常趴在被太陽烤熱的石頭上來吸收熱量、提高活躍度。
加州大學洛杉磯分校的一項新研究表明,某些恐龍(反正就是有這麼一些恐龍啦)能夠利用環境中的熱源(比如太陽)提高自己的體溫。他們還認為這些恐龍可能比現在的鱷魚更好動。不同的是,鱷魚們只在發起攻擊的那一瞬間產生很強的爆發力,而平時一動不動就像死掉了一樣。
研究人員還發現跡象表明,有些恐龍的體溫比它們如今僅存於世的親戚——小鳥的體溫還要低,而且也很有可能沒有這幫親戚活潑好動。
該研究於13日發表在《自然通訊》雜誌上。
終於可以給恐龍測體溫了
羅伯特·伊戈爾是加州大學洛杉磯分校地球、行星、太空科學學部的研究人員,他帶領一些科學家檢測了出土於阿根廷和蒙古的恐龍蛋蛋殼化石。他們分析了蛋殼中的化學成分,並以此來確定蛋殼形成時的溫度——這可是新發現。
「這項技術可以告訴你恐龍媽媽在生蛋蛋時的體內溫度,」阿拉達·崔帕提說,他是加州大學洛杉磯分校地理學、地球化學、地生物學的助理教授兼該項研究的共同作者。「這是第一次直接對獸腳亞目恐龍體溫的進行測量。」
阿根廷的那個蛋殼大概有8000萬歲了,是體型大大脖子長長的雷龍的蛋。雷龍是蜥腳類動物,曾漫步地球的最大的生物之一。蒙古戈壁沙漠的蛋從7100萬歲到7500萬歲都有,是偷蛋龍(親生)的蛋。偷蛋龍的體型就很小了,並且和霸王龍及鳥類的親緣關係很近。
據研究表明,蜥腳類動物的體溫較高——大概在38℃。 小一些的恐龍體溫相對較低,可能在32℃以下。
恆溫還是變溫?
科學家們從19世紀就開始爭論,恐龍們到底是恆溫動物還是變溫動物?加州大學洛杉磯分校的這項研究指出,它們的屬性可能介於兩者之間。恐龍,最起碼偷蛋龍,有能力將自身的體溫提高到環境溫度以上。
獸腳類恐龍的藝術圖(圖片:Doyle Trankina and Gerald Grellet-Tinner)
這項研究第一次直接測量了兩種恐龍的體溫。崔帕提表示,這兩種恐龍很明顯不同。
「測到的體溫顯示,至少有一些恐龍不像現今鳥類一樣完全是恆溫動物,」伊戈爾說,「它們可能是中間體—— 介於鱷魚和鳥類之間;咳咳,說的就是偷蛋龍啦。」
「偷蛋龍的體溫比環境溫度要高,這正意味著它們不是真正的冷血動物,也就冷那麼一丟丟而已吧,」崔帕提說。
「這意味著他們在體內產生熱量,將體溫提高到環境溫度以上,卻不能像鳥類一樣保持較高或可控的溫度,」他補充。「如果恐龍在一定程度上是恆溫動物,他們就會比鱷魚更有精力四處覓食。」
科學家們還研究了古土壤的成分,包括偷蛋龍築巢的上層土壤中的礦物質。
由此估計,恐龍滅絕前不久的蒙古的溫度大概在26℃。
科學家們是怎麼做到的?
伊戈爾、崔帕提和他們的小夥伴們最初測量了13種鳥類和9種兩棲動物的蛋,並逐步建立了測量蛋殼溫度和化學成分的能力。
他們是這樣做的:測量碳酸鈣中兩種稀有重核素(碳-13和氧-18)化學鍵合的丰度差異。用質譜儀分析這兩種重核素聚合的程度,然後就可以確定礦物質形成時的溫度了。
科學家們研究了6個出土於阿根廷的蛋殼化石,其中有3個是保存完好的。相應地,他們從蒙古戈壁沙漠的蛋殼化石里挑選了3個完好的。然後他們判斷蛋殼化石是保持了原始化學屬性,還是在億萬年間發生了變化。他們還研究了出土於法國的蛋殼化石,但在中途發現它們有破損,於是將其排除掉了。
阿根廷的蛋殼來自洛杉磯縣自然歷史博物館,蒙古戈壁沙漠的蛋殼來自美國自然歷史博物館。
P.S. 伊戈爾、崔帕提及其同事於2011年在《科學》雜誌上發表了第一篇關於恐龍牙齒化石的研究。他們研究牙齒化石的化學成分來測量雷龍的體溫,並確定它們的體溫大概是在35℃到38℃之間。這項關於蛋殼的新研究的成果與2011年的發現一致,並且還補充了一些關於雷龍體溫的新數據。
原文鏈接: Measurements of dinosaur body temperatures shed new light on 150-year debate
從小到大,我一直都對恐龍很感興趣,所以這方面的書籍也有所涉獵,對恐龍的了解也一直在變化、加深。作為地球曾經的霸主,統治了地球將近2億年的這種動物(現代人才不過統治了地球20萬年吧),相信很多藍孩紙都是心存嚮往的。呃……跑題了,言歸正傳。根據我的了解,恐龍一開始被發現,科學界平普遍認為它是類似於蜥蜴的冷血動物(或變溫動物),但是隨著科學的進步,考古的發掘,諸多跡象表明,恐龍並不是單純的變溫動物,所以在學術界有很大的爭議,以下為個人推斷,希望拋磚引玉。根據現今發現的化石,共計800多種恐龍,根據腰帶(骨盆)構造的不同,主要分為蜥臀目和鳥臀目兩大類;而蜥臀目下,又分為獸腳亞目和蜥腳亞目兩大類,其中獸腳亞目中,大部分為肉食恐龍(包括我最喜歡的霸王龍),個人認為肉食類恐龍需要掠食,所以活動量比較大,如果是變溫動物似乎不太「合算」;但是,體積越大的動物,相對來說更不易散熱,而體積小的動物散熱比較快,這時就需要額外的熱量來維持自身體溫了。所以我覺得小體型的獸腳亞目類,應該是恆溫動物,而體型較大的,我覺得應該是「偽恆溫」。偽恆溫的意思是,體溫隨環境變化,但是處於一定(相對環境而言)較高的範圍之內。其次,參考近年的研究記載,通過與恐龍骨骼與哺乳動物骨骼上的生長環進行對比,證明了恐龍同樣具有較快的生長速度和較高的代謝率,而這些都是溫血動物才具有的特徵。第三,恐龍骨骼化石上發現哈氏管。哈氏管在溫血動物身上相當普遍,這些結構有助於骨骼成長、在受傷時快速復原,使動物具有高成長率及活躍的生活方式。這也是一個重要證據。第四,恐龍羽毛的發現,羽毛能夠幫助恐龍保持平衡,維持體溫,這也算是一個佐證吧。第五,恐龍心臟化石的發現,某些恐龍具有四腔室心臟結構,這也算是一個佐證吧。第六,南北極區恐龍化石的發現,如果這些恐龍是常駐民,那麼必須是恆溫動物,因為據考察,這些恐龍化石的發現地,在一億多年前,平均溫度應該在13°C以下。如果是遷徙類恐龍,那麼遷徙的過程中所耗費的能量,將高於冷血陸地脊椎動物在一年內產生的能量,這顯然意味著,它們是恆溫動物。所以個人推斷獸腳亞目下體型較小的食肉類恐龍為恆溫動物,體型較大的食肉類恐龍可能屬於偽恆溫動物。以上,謝謝!
變溫動物,在不同的環境里體現不同的溫度
之前認為是冷血,可比較獅子等獵食動物分析,恆溫狀態更符合。
最近正在寫這方面的論文 然而選取的題目是非恆溫
這個問題學術上存在爭議,我傾向於認為晚期靈巧食肉類恐龍是恆溫動物,早起剛從主龍類分化出來的物種可能是變溫的。另外,一些大型恐龍由於體型龐大,可能在心房隔膜完全閉合前就實現了准溫血動物(變溫,但保持在一個較高的體溫水平)
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