恐龙是温血动物还是冷血动物？也许两者都是。

当 19 世纪中叶发现第一批恐龙化石时，科学家们设想这些生物基本上是巨型、笨重的蜥蜴。他们还推测恐龙就像今天的冷血蜥蜴一样，这意味着它们的体温取决于周围的环境。然而，这一观点后来引起了激烈的争论。

加州理工学院的分子古生物学家 Jasmina Wiemann 表示：“过去几十年来，我们对恐龙生理学的总体了解发生了很大变化。我们对恐龙外貌和生活方式的理解与它们是冷血动物、温血动物还是介于两者之间的动物这一问题直接相关。”

5 月 25 日，Wiemann 及其同事在《自然》杂志上发表了一项新分析，指出恐龙的祖先是温血动物，或者能够保持恒定的体内温度。研究人员使用一种新技术，根据现代和灭绝动物骨骼的分子组成来估计它们的代谢率。他们得出结论，许多标志性恐龙，如霸王龙和巨型蜥脚类动物都是温血动物，但后来一些恐龙，如剑龙，变成了冷血动物。

智利天主教大学的进化生物学家恩里科·雷森德 (Enrico Rezende) 研究了温血动物或内温动物的进化，他称这一发现“非常令人印象深刻”。

他说，这些结果“并不完全令人惊讶，但对代谢水平进行一些评估绝对是件好事”，并解释说，这打破了将恐龙严格划分为温血动物或冷血动物的局面。“从本质上讲，这表明我们拥有整个代谢水平梯度。”

现代蜥蜴或鳄鱼必须晒太阳来提高体温，而鸟类和哺乳动物等温血动物则不需要这样做。雷森德说，恒温动物可能让恐龙更加活跃，活动范围更大。它们也不太容易受到寒冷的影响，这意味着它们可以在夜间更加活跃，在高地或高纬度地区会表现得更好。另一方面，温血恐龙需要大量能量来维持高代谢，这意味着它们需要花费大量时间进食。

“了解代谢水平将告诉我们很多关于它们如何相互作用以及如何建立这些生态系统的信息，”雷森德说。

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德克萨斯大学奥斯汀分校的古生物学家卢卡斯·勒让德说，研究人员已经使用各种方法来探索恐龙能够自行产生热量的程度。其中一条证据来自根据化石中保存的对温度敏感的矿物质对体温的估计。其他研究人员研究恐龙大腿骨的生长环来测量动物的生长速度。勒让德和他的同事还利用血管和骨细胞大小来推断食肉恐龙的代谢率与今天的鸟类接近。

Legendre 表示， 《自然》杂志的论文指出，从生理学角度来看，恐龙与现存的近亲鸟类的共同点比与蜥蜴的共同点更多。“这是一个新证据，证实了许多研究人员在过去十年中的说法，”他说。

芝加哥菲尔德自然历史博物馆的古生物学家、这项研究的合著者马泰奥·法布里说，在这项新研究中，研究人员采取了比早期研究更直接的方法。该团队研究了新陈代谢的副产物——动物将营养物质和氧气转化为能量的过程——这些副产物保存在新形成的大腿骨和化石中。

维曼说：“新陈代谢决定了呼吸过程中是否会产生大量多余的热量，以及动物是冷血动物还是温血动物。”

在此过程中，一种名为活性氧的化学物质会形成并产生一种名为高级脂肪氧化终产物的分子。雷森德说，这些残留物会堆积起来，“在几乎所有组织中都留下指纹”。代谢率高的动物比代谢率低的动物消耗更多的氧气，因此它们体内这些化合物的含量应该更高。

Wiemann 及其团队利用拉曼和傅里叶变换红外光谱技术扫描了 30 只化石动物和 25 只现代鸟类、哺乳动物和爬行动物的骨骼。这使他们能够测量高级脂肪氧化终产物的累积量。

“我们基本上利用这些数据来推断新陈代谢的进化，”Wiemann 说。“我们发现恐龙的祖先是温血动物。”

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研究结果表明，在恐龙、会飞的爬行动物翼龙、哺乳动物和海洋爬行动物蛇颈龙等动物群中，恒温动物是独立进化而来的。研究人员计算出长颈梁龙、异特龙和鸟类的代谢率特别高，而霸王龙的代谢率比其他食肉兽脚类恐龙略低。令人惊讶的是，它们的几种远亲的代谢率与现代蜥蜴相当，这表明它们是冷血动物或外温动物。这些动物包括剑龙、三角龙和鸭嘴龙。

“这非常令人着迷，因为这意味着恐龙的新陈代谢范围比最初想象的要广泛得多，”Wiemann 说。“这引出了一些有趣的问题：是什么引发了新陈代谢率的进化增加或减少？这对动物的生活方式意味着什么？”

研究人员此前曾提出，温血动物帮助史前鸟类和哺乳动物适应了大约 6600 万年前导致其余恐龙灭绝的大规模灭绝。然而，Wiemann 表示，许多晚白垩世恐龙具有高代谢率的证据暗示，体型等其他特征可能是幸存者成功的关键。

Legendre 表示，这一发现需要通过对更多已灭绝动物的进一步分析来验证。不过，Wiemann 及其团队研究的代谢副产物为研究人员提供了可以与其他特征进行比较的数据来源。

“他们使用这种新方法的事实为谜题增加了一个新部分，”勒让德说。“希望我们能够在未来几年内更准确地了解恐龙及其近亲如何产生代谢热量。”

更新（2022 年 5 月 26 日）：该故事的标题已更新，以更好地反映研究问题和关于恐龙恒温的争论。