头脑发热？ 不妨在脑袋上“开个窗”

崔许

每到夏天，我们就能感觉得到“全球真的变暖了”，一离开空调房到室外，很快就变得全身汗淋淋的。但是，其实地球历史上还有过更热的时候，那就是二氧化碳含量更高的中生代，那时候的气温比现代还高出10℃，那些没有空调救命的大块头——恐龙是怎么活下来的呢？

恐龙体温知多少

恐龙是爬行动物，它们的现代近亲——鳄鱼和乌龟等动物的体温很容易受外界环境的影响，那么生活在中生代炎热夏天的恐龙，它们的体温会像气温一样，高达50℃吗？

现代动物我们很容易就能用温度计给它们量体温，但是恐龙已经灭绝多年了，剩下的只有冷冰冰的化石。想知道恐龙的体温，我们得另辟蹊径，δ47碳氧同位素团簇温度计就是科学家给恐龙“量体温”的神器。

恐龙的降温策略 

这个“温度计”是怎么工作的呢？我们知道，所有生物都是由元素组成的，即使成了化石，元素含量变化也不大，其中含量最多的元素就是碳、氢和氧三种元素。这些元素原子并不是一模一样的，比如我们熟悉的碳原子，有的碳原子“瘦”一些，只有6个质子和6个中子，有的“胖”一些，除了6个质子外，还有7个或者更多中子。这些“胖瘦”不同的原子以固定的比例组成了生物的身体，但在不同的温度中，这些原子的比例会发生变化。因此通过测量恐龙化石的碳氧元素的原子比例，就能知道恐龙的体温，这就是δ47碳氧同位素团簇温度计的工作原理。

运用这个方法，美国加州大学的地球化学家罗伯特·伊格尔、美国耶鲁大学的地质学家罗宾·道森等独立测量了恐龙蛋的温度，发现大多数恐龙的体温并没有我们想象得那么高，约在27℃～38℃之间。问题来了，鳄鱼和乌龟可以靠下水降温，大部分是陆生动物的恐龙又是如何在热浪中维持较低的体温的呢？

通过模型寻找恐龙降温秘诀

夏天的时候如果一定要出门的话，躲在阴凉处一定会成为我们的首选，但是这一招对恐龙来说可能不那么好用，庞大的身躯让它们很难找到合适的容身之处。如果迫不得已必须暴露在阳光之下，恐龙该怎么降温呢？

“千疮百孔”的骨骼和四通八达的血管网也许是恐龙降温的秘诀，与外界相通的空洞越多，血管网络面积越大，向外界散失的热量也就越多，这与夏天很受人们欢迎的洞洞鞋、破洞装有异曲同工之妙。恐龙的骨骼有多少孔洞呢？以头骨为例，就有眼眶、鼻孔、大嘴、眶前孔（眼眶之前，鼻孔之后的一个大孔）和颞颥孔（头骨顶部的大洞）等多个孔洞，可谓是把打洞散热的诀窍运用到了极致。

蜥蜴与外部环境进行热量交换，改变体温。

这些孔洞的降温效果如何呢？美国俄亥俄大学的恐龙学家鲁格·波特和劳伦斯·威特默通过建立模型来验证了它们的散热效果。研究团队用CT扫描技术重建了霸王龙、剑角龙和梁龙等多种恐龙的头骨，并根据鸟类和鳄鱼等恐龙近亲的头部血管分布情况对恐龙进行了模拟，发现了不同恐龙的散热策略。

比如甲龙类恐龙，鼻腔处的血管分布较密集，鼻孔出气是它们散热的主要途径;而梁龙及圆顶龙等体型更大的蜥脚类恐龙，除了鼻孔外，口腔也是主要的散热区域;吃肉更多的“巨无霸”霸王龙需要排出的热量更多，其眶前孔附近有着发达的血管网，每当它开口喘气时，空气在多处孔洞中循环流通，口腔、鼻腔和眼眶等各处的血管就会联动起来，共同散热。

通过现代近亲推测恐龙策略

美国密苏里大学的古生物学家凯西·霍利迪团队通过观察恐龙的现代近亲们如何利用孔洞降温，来推测恐龙的降温策略。

研究人员使用热成像相机记录了动物园中的鳄鱼的头部温度变化情况，他们发现，在凉爽的早晨，鳄鱼头部温度较其他动物要高，到了炎热的下午，鳄鱼的头部温度反而变得更低了。研究人员认为，鳄鱼头部温度的变化与其头部具有的一个被称为颞颥孔的孔洞结构有关。

研究人员比较了美国短吻鳄和野生火鸡这两种恐龙近亲的颞颥孔的内部结构，发现里面具有丰富的血管网络和满满的脂肪组织，就像冰箱的热交换系统一样，这种结构可以让血液快速流动，充分与环境交换热量，从而迅速地调节头部的温度变化。而根据考古发现，霸王龙、三角龍和迅猛龙等恐龙，它们的头顶同样拥有与颞颥孔类似的结构。

看来，正是依靠着这样高效的“体内中央空调”系统，恐龙才能在炎热的中生代生存下来。