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「恐龙」隔着七千万年，也能把恐龙的体温测出来！( 三 )


「恐龙」隔着七千万年，也能把恐龙的体温测出来！
本文插图
△Figure 5 恐龙化石中应用δ47碳氧同位素团簇温度计原理概述 。 （图片来自：https://dinotopes.wordpress.com/2015/01/21/the-bestmost-dinosaur-centric-application-of-clumped-isotopes-ever/）
古生物学是地质学和生物学的交叉学科 ， 生物学上的概念给了这种新方法更广阔的空间施展拳脚 ， 那就是——内环境 。
正如前文提到的 ， 内温性动物可以维持内环境温度相对稳定在高于环境温度的一个值附近 。 而氧18同位素温度计的缺陷恰好就是环境因素对结果影响太大 ， 说不清楚测到的温度是"体温"、"环境温度"还是两者混合 。 δ47碳氧同位素团簇温度计恰好解决了这个痛点 ， 测出的温度是碳酸盐矿物形成时周围小环境的温度 ， 这样理论上说就可以测定化石体温了 。
对于古生物学家来说 ， 说这种方法是革命性的也一点也不过分！加州大学洛杉矶分校的环境地球化学学者Robert Eagle在2011年 ， 将这种方法应用到了恐龙牙齿化石的牙釉质当中 ， 通过牙齿化石中的碳酸盐δ47碳氧同位素团簇温度计来推断恐龙体温 。
从牙齿到恐龙蛋 到底哪个才是恐龙的体温？
Robert Eagle的研究论文一经发表就引起了极大的关注 。 很多生物学家从生物的角度对这个工作提出了疑问："牙齿的温度 ， 真的代表这种动物的体温么？"
通过研究现生动物 ， 尤其是大体型动物 ， 科学家们发现 ， 很多动物都存在一个叫做"热镶嵌"（thermal mosaics）的生理现象 。 简单来说 ， 动物的体温并不是均匀分布的 ， 可能只是躯干的核心位置温度较高而恒定 ， 而身体边边角角的位置体温可能相对更低 。 而牙齿 ， 并不存在于恐龙身体躯干的核心位置（恰恰相反 ， 蜥脚类恐龙脖子很长 ， 长在嘴里的牙齿离躯干更远） ， 因此测得的牙齿温度 ， 只能说是口腔温度 ， 不能代表恐龙的体温 。
「恐龙」隔着七千万年，也能把恐龙的体温测出来！
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△Figure 6 这个短吻鳄的红外热成像显示 ， 同一时刻 ， 它的吻部温度是明显低于躯干的 。 也就是说 ， 它的温度分布模式是"镶嵌"的 。 （图片来源：http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_games/hide_seek/alligator.html）
我们知道 ， 恐龙化石保存的都是骨头 ， 而恐龙体腔核心部分 ， 也就是恐龙的内脏 ， 是没有化石保存下来的 。 如果用恐龙的骨骼化石做δ47碳氧同位素团簇温度计体温恢复 ， 得出的结果会被永远质疑不代表恐龙"血肉"的温度 。 那怎么办呢？毕竟恐龙保存下来的都是骨头 ， 血肉是不能保存的 。
不知道是Robert Eagle团队灵机一动 ， 还是受到高人指点 。 他们将实验材料转向了另一种化石材料——恐龙蛋 。
为什么是恐龙蛋呢？
我们用鸡（也是一种现生的恐龙）生蛋的过程来还原一下 。
母鸡的卵巢里有大约4000个初级卵母细胞 ， 起先卵黄物质沉积在卵母细胞周围 ， 然后卵母细胞进入输卵管 。 卵黄在输卵管的漏斗部与精子结合 ， 形成受精卵 。 受精卵继续下行 ， 在输卵管的膨大部被蛋白包裹 ， 形成蛋清 。 接着形成蛋壳膜 ， 然后进入子宫 ， 最后钙质被沉积到蛋壳膜上 ， 形成蛋壳以及蛋壳外面薄薄的角质层保护膜 。
也就是说 ， 对于蛋壳而言 ， 蛋壳本身的碳酸钙是在子宫附近形成并沉积的 。 而包括子宫、输卵管在内的雌性生殖系统 ， 一般都存在于雌性动物体腔内最核心的位置 。 只要测到了蛋壳的温度 ， 就能够推断出动物内环境的温度 。
不得不称赞 ， 这想法真是天才！
实验流程基本不变 ， 只需将分析材料换成更常见的恐龙蛋蛋壳化石 。 Robert Eagle团队在2015年又报道了两类恐龙的体温 。 他们的研究发现 ， 巨型长颈的蜥脚类恐龙体温更高 ， 在35°C到38°C之间 ， 体温可以与大部分现生的内温性哺乳动物相当 ， 略低于体温更高的鸟类 。 而兽脚类恐龙的体温要低一些 ， 在32°C左右 ， 在外温性动物体温的范围内 ， 比典型的内温性动物还是要低一些 。 也就是说 ， 小体型的兽脚类恐龙体温低 ， 而大体型的蜥脚类恐龙体温高 。 这似乎印证了之前一些学者对恐龙体温调节方式的判断——巨温性（简单来说就是因为体型太大 ， 散热能力较低 ， 所以体温较高） 。


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