恐龙和通过骨骼呼吸的进化
在地球过去的某个地方,生命之树上的一些分支采用了一种身体计划,使呼吸和冷却比我们这样的哺乳动物身体的效率要高得多。从表面上看,这种发展可能看起来并不多,直到你认为它最终可能促成了这个星球上已知的一些最大的恐龙。它是如此成功,以至于它被三个不同的已灭绝物种群体所维持,并且今天仍然存在于现存的恐龙后代中。
由于肺部通常无法在化石化后幸存下来,因此人们可能想知道科学家如何能够确定有关灭绝物种呼吸能力的任何信息。答案就在他们的骨子里。
在2022 年底和2023年初 发表的一系列论文中,古生物学家检查了一些已知最早的恐龙的化石微观结构,以确定该系统的早期部分是如何进化的。
呼吸效率
在鸟类等物种中,该系统在遍布整个身体的骨骼内包含空腔,也称为“气囊”。哺乳动物的呼吸不同,吸气和呼气是两个独立的过程,这些骨骼有助于实现单向呼吸:同时吸气和呼气。它被称为颅后骨骼气动性,是一个非常高效的系统的一部分,可以快速将氧气带入血液并从体内提取热量。
如今,这种侵入式气囊系统仅存在于鸟类中。鸟类和鳄鱼都是主龙,是非鸟类恐龙和翼龙的近亲。虽然今天的鳄鱼通过肺部进行单向呼吸,但它们的空气处理能力并没有延伸到骨骼,因为骨骼没有任何气囊腔。2012 年《公共科学图书馆》发表的一篇论文研究了三叠纪的气囊系统,作者确定“没有鳄鱼线祖龙(伪鳄类)表现出明确的”颅后骨骼气动性的证据。
“在翼龙和蜥臀目恐龙进化之前,没有任何真正的气动特征与侵入性气囊相关的解剖学迹象,”未参与公共科学图书馆一项研究的蒂托·奥雷利亚诺(Tito Aureliano)解释了作者的结论。 。
巴西北里奥格兰德联邦大学的古生物学家奥雷里亚诺是最近三篇论文的主要作者。他解释说,作为哺乳动物,我们可能会因剧烈的体力活动或酷热而变得气喘吁吁或过热。如果您有侵入式气囊系统,则情况并非如此。
这些气囊是什么时候进化出来的?大约 145 至 6600 万年前,它们就已经存在于白垩纪兽脚类恐龙(肉食性或草食性双足恐龙)、翼龙(飞行爬行动物)和蜥脚类恐龙(巨大的长颈恐龙)中。
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