化石蛋壳表明所有恐龙可能都是恒温动物

所有恐龙都是温血动物吗？有任何恐龙是温血动物吗？内温性（endothermy）的问题长期以来一直是古生物学中一个“热门”话题。毫无疑问，一项使用最近开发的新方法的研究将再次点燃这场争论。

与冷血的外温动物（ectotherms）不同，内温动物（endotherms）能够通过自身调节体温。它们会根据环境生成、保持和散发热量，这使它们通常更能适应不同的气候和生态位。

大多数动物，包括爬行动物，都是外温动物。哺乳动物、鸟类和少数鱼类要么是内温动物，要么演化出了一定程度的内温性。由于温血鸟类是从恐龙演化而来的，而恐龙又从冷血爬行动物演化而来，研究人员长期以来一直在寻找恐龙在爬行动物向鸟类演化的过程中，何时开始“升温”的线索。

从类比到同位素

多年来，研究人员提出了许多关于温血恐龙的理论，但这些理论几乎完全基于对现存动物的观察和推断。例如，将一些恐龙的骨骼结构与现代鸟类的骨骼结构进行比较，表明至少一些已灭绝的恐龙可能演化出了内温能力。

然而，这些比较可能存在问题，因为它们基于恐龙的生存、呼吸和生长方式与现代动物相同的假设。

最近，研究人员一直在使用一种名为“碳酸盐团簇同位素古温度计法”（carbonate clumped isotope paleothermometry）的方法来寻找恐龙内温性的证据。古温度计法本身并非新鲜事物；几十年来，它一直被用作一种通过替代指标（proxies）来模拟古代海洋温度、气候和其他环境模式的方法。

例如：形成树木年轮的细胞密度会根据树木环境的 ambient temperature 和湿度而变化。研究人员利用这些细微的变化来重建古代气候模式。

碳酸盐团簇同位素古温度计法精确地聚焦于碳酸盐。生物是这些化学化合物的许多来源之一，尤其是牙釉质和蛋壳中含有大量的碳酸盐。碳酸盐的确切成分和结构会根据其形成时的温度而变化。通过分析这种变化，研究人员能够确定该动物的体温。

避免环境干扰

古温度计法之前已被用于估算两大恐龙类群的体温：蜥脚类（sauropods，通常体型巨大、四足、长颈的植食性恐龙）和兽脚类（theropods，双足、通常肉食性恐龙，包括最终演化出鸟类的谱系）。

这些先前的研究表明，这些恐龙的体温约为 32-38 摄氏度（约 90-100 华氏度），处于现代内温动物的范围内。

然而，对使用的恐龙标本存在一些疑问，因为它们是从中生代时期位于中低纬度地区的地点采集的。这些地点的季节性温度可能达到 100 度或更高，可能会扭曲古温度计法的数据。

例如，一项独立的研究使用该方法采集了生活在洛杉矶动物园的外温动物——鬃狮（bearded lizards）和陆龟（tortoises）的蛋壳样本。由于环境温暖，这些样本落入了现存内温动物的体温范围内。

为了避免这个问题，新研究中的大多数样本来自加拿大艾伯塔省发现的恐龙蛋壳，该地区的环境温度较低。因此，任何较高的古温度计法读数都将是内温性的有力证据。

采样的物种之一——“善待龙”（*Maiasaura peeblesorum*）——是第一个使用这种方法测试的鸟臀类恐龙（ornithischian dinosaur）。鸟臀类是第一批独立分化出来的恐龙大类，是所有恐龙中与现代鸟类亲缘关系最远的。

将鸟臀类纳入研究具有重要意义，因为它们与鸟类的进化距离较远，而且也意味着所有三大恐龙类群现在都已通过这种古温度计法进行了分析。

研究中的另一个物种——兽脚类恐龙“巧爪龙”（*Troodon formosus*）——与演化成鸟类的谱系关系更为密切。第三个样本来自罗马尼亚采集的蛋壳，暂归为蜥脚类恐龙“马扎尔龙”（*Magyarosaurus*）。

全球变暖……但有转折

研究人员还测试了现代鸟类——鸸鹋、鸡、蜂鸟、麻雀和鹪鹩——的蛋壳。他们将关于鳄鱼、软体动物和其他外温动物的先前收集的体温信息纳入了他们的分析。

研究结果：所有测试的恐龙材料都落在现代内温动物的范围内。“善待龙”样本尤其如此，作者表示，其读数与现代鸟类相似，约为 44 摄氏度（约 111 华氏度）。在所有主要恐龙类群中发现温血迹象，表明内温性是早期在主龙类谱系中演化出来的一种祖传性状。

但是，还有个转折：这项研究揭示了关于“巧爪龙”的一些有趣发现。一个样本的读数约为 38 摄氏度（100 华氏度）。然而，另外两个来自不同地点的样本，体温显著较低，约为 27-28 摄氏度（80-82 华氏度）。较低的“巧爪龙”体温与同一沉积物中的化石软体动物相匹配——由于软体动物是外温动物，无法自行调节体温，其外壳形成的温度被认为是环境 ambient temperature 的替代指标。

研究人员的分析表明，较低的“巧爪龙”样本可能是恐龙具有异温性（heterothermy）的证据。

异温性动物演化出了能够基本关闭其内温性，变得更像外温动物以节约能量的能力。异温性通常出现在小型鸟类和哺乳动物中，它们有高活动期和极高的能量消耗。为了弥补（可以说）这些损失，它们可能会在短暂的每日蛰伏期或更长的冬眠期降低体温并变得不活跃。

作者认为，过低的“巧爪龙”读数可能暗示至少一些恐龙是异温性的。

这项研究今天发表在《Science Advances》上。