我们平时使用电脑的时候会遇到CPU温度过高的问题,这个时候就要想办法降温。恐龙也会遇到类似的问题,而CPU就是它们的大脑,甲龙类面临大脑过热的问题尤为严重,那么该如何给大脑降温呢?
包头龙的复原图
甲龙类的头骨复原模型
甲龙类是防御力最强的恐龙家族,长着经过骨质加固的脑袋,虽然厚重的头骨强化了防御,但是也会带来难以给大脑等器官散热的问题,所以甲龙类如何给大脑降温也成了古生物学家需要解开的谜题。为了找到答案,美国俄亥俄州立大学的古生物学家采用了医疗机构中的大型CT机对胄甲龙(Panoplosaurus)和包头龙(Euoplocephalus)的头骨化石进行了全面的扫描,并用计算机对头骨内部空间和结构进行了重建。
胄甲龙 与包头龙的颅内结构复原
胄甲龙和包头龙的大脑和鼻腔通道
在计算机建模中,可以非常清楚的观察到,甲龙类头骨内部结构相当复杂,特别是从鼻孔进入头骨内部的鼻腔,就好像是盘山公路一样蜿蜒曲折,并非其他恐龙那样是呈弧线的。
如果仔细观看,你就会发现,鼻腔通道其实是从大脑侧面通过的,其作用当然有输送空气,保证能够正常呼吸,此外还有嗅觉功能,但是鼻腔通道还有另外一个大家不会想到的作用。在通道两侧有着丰富的毛细血管,当空气在通道中经过的时候,会上升2.2℃,而这2.2℃都来自于毛细血管。毛细血管中的血液在经过大脑的时候,就起到了给大脑降温的作用。
包头龙的气管形态
包头龙通过大脑附近的鼻腔通道
千万别小看这2.2℃,其持续的降温作用是非常明显的。为了检验降温效果,古生物学家进行了反向测试,将鼻腔通过的长度和弯曲度降低,结果发现原来的降温效果会减弱50%,如果真的损失了一半的降温作用,甲龙类的大脑肯定会因为得不到及时降温而出现问题,甚至危及生命。
领导本次研究的古生物学家劳伦斯·威特默(Lawrence Witmer)说道:“大体型的生理应力可能刺激了一些解剖学新奇,以帮助调节大脑的温度。”其实相同的思路也可以用在其他恐龙身上,古生物学家也可以使用相同的方法研究其他大型恐龙鼻腔中的秘密,看看它们是不是也以相同的方式给大脑降温。
包头龙的复原图
包头龙的鼻子内部别有洞天
该研究由美国国家科学基金会(NSF)资助Witmer(Visible Interactive恐龙项目的一部分)和NSF与Bourke的奖学金以及俄亥俄大学骨科医学院遗产学院资助。
参考资料:
1.Paul, Gregory S. (2016). The Princeton Field Guide to Dinosaurs. Princeton University Press. p. 264. ISBN 978-1-78684-190-2. OCLC 985402380.
2.M. K. Vickaryous; A. P. Russell (2003). "A redescription of the skull of Euoplocephalus tutus (Archosauria: Ornithischia): a foundation for comparative and systematic studies of ankylosaurian dinosaurs". Zoological Journal of the Linnean Society. 137 (1): 157–86. doi:10.1046/j.1096-3642.2003.00045.x.
3.Coombs W. (1972). "The Bony Eyelid of Euoplocephalus (Reptilia, Ornithischia)". Journal of Paleontology. 46 (5): 637–50. JSTOR 1303019..
文字编辑:江氏小盗龙
图片来自网络,侵删