恐龍系列之五:恐龍為中溫動物(Mesothermal
Animal)?
1. 2014年6月13日,新墨西哥大學的理論生態學家John Grady等人,在美國頂尖之綜合期刊《Science》上,發表了一篇論文,認為恐龍像現存的大白鯊(Great White Shark)、鮪魚(Tuna)、針鼴(Echidna)、菱皮龜(Leatherback Sea Turtle)般,既非外溫(變溫)動物,亦非內溫(恆溫)動物,而是屬於中溫動物。
2. 也就是說這類動物,需要時(例如:捕食的時候),有能力將自己身體的體溫,提昇得比環境溫度高,但是無法像內溫(恆溫)動物般,一直維持體溫的恆定。
圖01.恐龍(Dinosaurs)與現在仍存活的大白鯊(Great White Shark)都屬於中溫動物(灰色部分)。
Ectotherms外溫(變溫)動物;Mesotherms中溫動物;Endotherms內溫動物
3. Grady認為:像始祖鳥(Archaeopteryx)雖然號稱為演化上出現的第一種鳥類,但就能量的利用效率而言,卻完全像似一般的恐龍。
4. 例如體型與始祖鳥相似的老鷹(Hawk)成長只需六星期;而始祖鳥的成長卻須兩年的時間。老鷹的成長較始祖鳥快了18倍。
5. 原因出在老鷹是恆溫動物,有很高的代謝率(=能量使用效率),所以成長迅速;而始祖鳥確似恐龍為中溫動物,代謝率低→生長速度也就緩慢許多。
6. 2014年《Science》的文章,Grady等人比較了381種動物的生長速率(其中包括21種恐龍),從慢速生長的鱷魚,到快速生長的馬匹都在比較的名單之中,研究結果發現,恐龍的生長速率(growth rate)確實是介於兩者之間。
圖02.
《Science》文章上的附圖,比較多種動物的生長速率,發現恐龍的生長速率(growth rate)介於慢速生長的鱷魚與快速生長的馬匹兩者之間。
藍色—外溫動物(ectotherm)例如:Requiem Sharks安魂曲鯊(屬於真鯊科)、Groupers石斑魚、Squamates有鱗目、Green Sea Turtle綠蠵龜、Crocodiles鱷魚
黑色—中溫動物(mesotherm)例如:Tuna 鮪魚(又名金槍魚)、Echidna 針鼴、Leatherback Sea Turtle菱皮龜、Tenontosaurus 腱龍、Apatosaurus 迷惑龍=雷龍(Brontosaurus)、Tyrannosaurus 暴龍、Troodon、傷齒龍、Archaeopteryx始祖鳥
橙色—內溫動物(endotherm)例如:Placentalia胎生動物此處應為馬、Palaeognathae?看圖像似鴕鳥,但是鴕鳥的英文是Ostrich 學名是Struthio camelus而非Palaeognathae。
★★此圖的生長速率,是以這些動物下方的數字為準:內溫動物可達到23 & 41;外溫動物僅1.6~3.5;而中溫動物是4.8~16。顯然是介於內溫動物、外溫動物之間。
7.
圖02是《Science》期刊上的圖,是畫給同領域的專家學者看的,我們一般人較難看清全貌,請看圖03該簡明清晰許多。
圖03.
X軸為能量的消耗(Energy use);Y軸為生長速率(Growth rate)。
恐龍(Dinosaurs)因為能量消耗中等而導致的生長速率都是位於中間。與Tuna 鮪魚、Echidna 針鼴、Leatherback Sea Turtle菱皮龜狀況相似。
Cold-blooded冷血動物=變溫動物;Warm-blooded溫血動物=恆溫動物
8. 在早期,認為恐龍是外溫(變溫)動物,後來因為研究暴龍的股骨發育,以及在中國遼寧等地,發現許多種覆蓋著羽毛的恐龍:像1996年的中華龍鳥(Sinosauropteryx prima),更早期發現大量的孔子鳥(Confuciusornis),1999年發現的千禧中國鳥龍(Sinornithosaurus millenii)2003年出土的顧氏小盜龍 (Microraptor gui)…等。於是,專家們改而認為恐龍是內溫(恆溫)動物。2014年這篇有相當証據的論文發表後,不知專家們是否又會將恐龍,當成是中溫動物(Mesothermal animals)呢?
補充之一:
Science. 2014 Jun 13;344(6189):1268-72.
doi: 10.1126/science.1253143. Epub 2014 Jun 12.
Dinosaur physiology. Evidence for mesothermy in
dinosaurs.
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