恒温动物(温血动物)通过体内热源维持较高的体温,而变温动物(冷血动物)则需要外部热源来保暖。最近,一项发表在《皇家学会开放科学》(Royal Society Open Science)的研究发现,与冷血动物相比,现存的兽脚亚目恐龙的温血后代由于具备较大的鼻腔而进化出了更好的鼻冷却系统。这为温血动物通过鼻腔使大脑降温的演化提供了线索。
恒温动物鼻子中的鼻甲(由骨骼和软骨组织组成的卷曲型结构)可以帮助润湿吸入的空气,并从循环血液中交换热量,从而冷却大脑。研究人员使用计算机断层扫描(CT)研究了51种现代恒温动物和变温动物的头部标本以及一种名为蒙古迅猛龙(Velociraptor mongoliensis)的兽脚亚目恐龙的头骨,并重建了它们的鼻子结构。他们发现,与变温动物相比,恒温动物的鼻甲发育良好,且鼻腔相对于头部尺寸也较大,这意味着较大的鼻腔更有助于冷却大脑。此外,研究人员还发现不能飞的兽脚亚目恐龙蒙古迅猛龙的鼻腔更小,并不像它的鸟类后代那样能有效地调节温度,这可能暗示着它的大脑相对不那么发达,可能不需要这种高效的冷却方式;也可能表明它使用了其他未知的大脑冷却系统。这项研究首次从恐龙到鸟类谱系中发现了可能的头骨进化模式,突出了鼻腔结构在古生理学研究中的重要性。