恐龙为什么这么大?

作者: 秦子川

来源: 科学世界

发布日期: 2021-07-11 18:30:00

本文探讨了恐龙体型巨大的原因,指出虽然温度和氧气含量可能是影响因素,但并非直接因果关系。特别强调了蜥脚类恐龙特化的取食、消化、运动和呼吸系统是其巨大化的主因,而鸭嘴龙类则通过特化的牙齿齿板提高咀嚼效率。

每当提及地质历史时期的一些体型庞大的史前生物,我们经常会听到一种常用而宽泛的解释,即较高的温度或氧气含量使得生物变大。实际上,虽然温度或者氧气含量可能是影响生物体型的因素,但其与生物体型之间并没有直接的因果关系。特别是恐龙崛起的中生代早中期,大气中氧含量甚至低于现代,以致恐龙发展出了使用气囊的双重呼吸系统,即在呼气和吸气时肺部都能交换氧气。这种高效的呼吸系统如今被“飞向蓝天的恐龙”——鸟类所继承。

导致巨型生物出现的原因,往往很难用一个或简单几个环境因素解释,更多情况下可能是多种因素混合作用的结果。就恐龙而言,不同恐龙类群大型化的原因可能也有所不同。对体型最为庞大的蜥脚类恐龙来说,它们非常特化的取食-消化-运动-呼吸生理系统被认为是巨大化的主因。

蜥脚类恐龙几乎放弃了咀嚼这种有效但较慢的进食方式,而采用一种类似“植物吸尘器”式的快速采食手段,在森林中几乎不需要运动,使用长长的脖子和小小的头部就能扫完一大片植物,吃完之后再换下一片。它们的消化也不需要胃磨系统(胃石加蠕动),吃进去的植物在高温和消化酶或者微生物的作用下分解产生能量,维持整个系统运作,就如同立起来的沼气池一般。

蜥脚类恐龙在低能耗的同时快速高效地获得能量,呼吸系统也足以提供充分的氧气,同时巨型化也能有效抵御捕食者的攻击,因此演化出了陆地脊椎动物中最庞大的体型。而在鸟臀类恐龙中,鸭嘴龙类演化出了非常特化的牙齿齿板,极大地提高了咀嚼效率,因此体重也可以达到十余吨。

上述仅仅介绍了一些恐龙类群巨型化的可能的生物原因,实际上对导致恐龙巨型化的环境因素目前还有诸多不甚明了之处。史前巨兽永远是瞩目的焦点,你发现图中的人类了吗?

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