這幅插圖從左至右分別描繪了蛇頸龍、劍龍、梁龍、異特龍和 calypte（現(xiàn)代蜂鳥），紅色表示溫血動物，藍色表示冷血動物。

亞特蘭大——一項開創(chuàng)性的新研究表明，像霸王龍這樣可怕的捕食者和高大的望遠鏡頸恐龍，比如腕龍，都是溫血動物，就像鳥類和哺乳動物一樣。

像爬行動物一樣，流經(jīng)恐龍巨大骨架的血液是溫暖還是寒冷，這個問題長期以來一直困擾著古生物學家。了解這一基本信息可以以重要的方式闡明史前生物的生活。

溫血動物的新陳代謝率很高——它們吸收大量氧氣并需要大量卡路里來維持體溫，而冷血動物則呼吸和進食更少。

“這對我們古生物學家來說真的很令人興奮——恐龍是溫血動物還是冷血動物的問題是古生物學中最古老的問題之一，現(xiàn)在我們認為我們已經(jīng)達成共識，大多數(shù)恐龍都是溫血動物，”說首席研究作者、加州理工學院博士后研究員 Jasmina Wiemann 在新聞稿中表示。

先前最近試圖回答這個問題的嘗試表明恐龍是溫血動物，但這些涉及分析骨骼中的生長環(huán)或化學同位素信號的發(fā)現(xiàn)是模棱兩可的，因為化石化可能會改變這些標記。此外，這些分析技術(shù)會損壞化石，使得建立大型數(shù)據(jù)集變得更加困難。

然而，維曼和她的同事們提出了一種新的——在他們看來，更明確的——評估恐龍新陳代謝的方法。

確定答案？

研究人員觀察了氧氣被吸入體內(nèi)并與蛋白質(zhì)、糖和脂質(zhì)反應時形成的廢物。這些廢物分子的豐度，在化石中以深色斑塊的形式出現(xiàn)，根據(jù)攝入的氧氣量而定，是動物是溫血動物還是冷血動物的指標。

這些分子也非常穩(wěn)定，不溶于水，這意味著它們在石化過程中得以保存。

Wiemann 和她的團隊分析了 55 種不同生物的股骨（大腿骨），其中包括 30 種已滅絕動物和 25 種現(xiàn)代動物。樣本中包括屬于恐龍的骨骼、稱為翼龍的巨型飛行爬行動物、蛇頸龍等海洋爬行動物以及現(xiàn)代鳥類、哺乳動物和蜥蜴。

科學家們使用了一種稱為紅外光譜的方法，該方法針對分子和光之間的相互作用。這項技術(shù)使他們能夠量化化石中廢物分子的數(shù)量。然后，該團隊將這些發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代動物的已知代謝率進行了比較，并使用該數(shù)據(jù)來推斷已滅絕生物的代謝率。

他們發(fā)現(xiàn)了什么

早期的古生物學家將恐龍與爬行動物歸為一類，從而得出爬行動物的外觀和生活方式的假設(shè)。今天，大多數(shù)古生物學家都同意，在 1990 年代發(fā)現(xiàn)有羽毛的化石之后，恐龍更像鳥類，這導致了現(xiàn)代鳥類直接來自恐龍的理解。

研究發(fā)現(xiàn)，恐龍的新陳代謝率通常很高，在許多情況下高于現(xiàn)代哺乳動物——它們的體溫通常在華氏 98.6 度左右——更像是鳥類，它們的身體一般溫度約為 107.6 華氏度。

“我們的新證據(jù)表明，所有恐龍和翼龍都具有鳥類水平的新陳代謝祖先，所有熱血恐龍的體溫都可能與現(xiàn)代鳥類相當，”維曼通過電子郵件說。

然而，也有明顯的例外。被歸類為鳥臀目的恐龍——一種以蜥蜴般的臀部為特征的恐龍，包括三角龍和劍龍等可立即識別的生物——進化為具有與現(xiàn)代冷血動物相當?shù)牡痛x率。

“蜥蜴和海龜坐在陽光下曬太陽，我們可能不得不考慮在新陳代謝率極低的鳥臀目動物身上進行類似的‘行為’體溫調(diào)節(jié)。冷血恐龍也可能不得不在寒冷季節(jié)遷移到溫暖的氣候，而氣候可能是其中一些恐龍可能生活在哪里的一個選擇因素，”威曼說。

高代謝率被認為是鳥類在 6600 萬年前滅絕恐龍的大滅絕中幸存下來的原因之一。然而，威曼說，這項研究表明事實并非如此：許多具有鳥類、異常代謝能力的恐龍滅絕了。

芝加哥菲爾德博物館的化石爬行動物副館長京邁奧康納說，這項研究將“極大地改變”許多已滅絕動物的生物學和行為的解釋方式。她沒有參與這項研究。

“我認為這些結(jié)果非常明確。維曼的方法非常細致，并且經(jīng)過了徹底的測試，”她說。

“有些恐龍是溫血動物，這是祖先的狀態(tài)，但其他恐龍則進化為變溫動物（冷血動物）。下一個要問的問題是為什么以及這對它們的行為、生態(tài)和進化意味著什么？”