为什么恐龙会长得这么大?

2014-09-10 07:22
大自然探索 2014年11期
关键词:生理机制食性个头

为什么一些恐龙会长得这么高——30米?一项研究发现,有效的肺、呼吸和卵生可能赋予了恐龙相对于其他动物的生长优势。

虽然一些恐龙后代的个头越来越大,但并非对所有恐龙而言都这样。科学家调查了包括祖龙在内的一些早期恐龙,由此发现一些种类的恐龙获得了庞大的身躯,但另一些则保持小个头,甚至还有一些展示出进化性个头“缩水”。科学家解释说,飞翔的爬行类——翼龙是在演化过程中保持小个头的最佳范例,此外还有许多种小型素食性恐龙(例如异齿龙)和小型掠食性恐龙(例如腔骨龙)。

科学家分析了超过400种恐龙,它们的生活年代从二叠纪晚期到侏罗纪中期的都有。这些恐龙在一亿年里的生长模式支持了一种叫作“被动扩散”的理论:不同的进化枝会干一系列不同的事,包括个头越来越大或越来越小。

这项研究反驳了一种被称作“柯普法则”的理论。该法则声称,例如恐龙之类的一些动物种群的身躯会随着时间而演化得越来越大。毫无疑问,至少与今天的陆地动物相比,许多恐龙都堪称巨无霸。恐龙生理机制的许多方面,都可能让恐龙获得比其他陆地动物更大的个头。例如,许多恐龙的部分骨架包含空气,它们还可能拥有像鸟肺一样高效的肺。这些特征帮助恐龙更容易在陆地上支撑体重,还使得它们的呼吸和热交换比哺乳动物更有效。此外,由于个头较大的动物产卵更多、繁殖更迅速,因此它们可能更有繁殖优势。

一些科学家调研过恐龙的生长趋势,认为最大的恐龙经常进食却又很少活动。例如大型素食性恐龙无疑要花大部分时间来进食。一个令人关注的现象是,恐龙的脑袋相对于身体的比例很小,这意味着恐龙花在咀嚼食物方面的时间很少,食物消化的大部分过程都在消化道完成,因此恐龙吃东西的过程所消耗能量不多。这一点与大多数素食性哺乳动物有天壤之别——这些哺乳动物都有大脑袋和许多牙齿,花大量时间来咀嚼。

科学家认为,包括人在内,任何今天的陆地动物都不可能演化得像远古恐龙那样庞大。科学家解释说,包括人在内的哺乳动物都是温血动物,体内会产生大量热量,对于庞大的身躯来说这会造成过热的风险。有一种可能性是,包括恐龙在内,已灭绝的许多古蜥都是冷血和温血生理机制之间的过渡动物。如果真是这样,那么温度生理机制就可能给它们的个头强加限制,这当然也会限制巨人的个头。(编译 刘声远)

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