“超等肺”让迅猛龙能跑善战

  敏捷的迅猛龙可能拥有和鸟类相似的加强版肺部。图片来源:DANIEL ESKRIDGE IMAGES

  在氧气贫乏的中生代,应当没有什么生物能移动得很快。但迅猛龙能每小时奔跑64公里。它们的秘密武器是像鸟类一样超级高效的肺。一项最新研究显示,迅猛龙的肺能持续泵入大量氧气。这种独特的适应能力可能为所有恐龙带来了竞争优势。

  古生物学家早就知道,作为灭绝恐龙一个分支的后裔,鸟类拥有不同寻常且复杂的呼吸系统,从而为其飞行提供了强大动力。但他们一直就这些超级肺部仅在鸟类中出现还是更早地出现在恐龙中争论不休。

  和肺部能扩大缩小的人类以及其他哺乳动物不同,鸟类肺部是僵硬的。沿着肺部生长的特殊气囊挑起了让空气通过肺部的重担。在肺部,氧气扩散进血液中。同时,鸟类肺部同脊椎和肋骨相连,形成胸腔的“天花板”。所有这些帮助维持肺部固定。一个被称为肋椎关节(肋骨和脊椎相连的地方)的“连接器”提供了进一步支撑。这一装置使连续的氧气流成为可能,并且同肺充气和放气相比需要更少能量。它还使研究化石的古生物学家得以通过分析周围骨头,了解更多关于鸟类肺部的信息。

  为确定这些超级肺部是何时进化出来的,英国曼彻斯特大学古生物学家Robert Brocklehurst和William Sellers同美国路易斯安那州立大学生物学家Emma Schachner合作,借助计算机模型开展了研究。他们比较了很多种鸟类和不会飞的恐龙物种中诸如脊椎和肋骨等骨骼特征的形状。

  很多恐龙拥有同鸟类相似的肺部构造,包括像迅猛龙和棘龙一样的大型食肉兽脚目恐龙。该团队在日前出版的英国《皇家学会开放科学》上报告了这一发现。这些恐龙长有肋椎关节以及像鸟类一样、由脊椎和肋骨构成的骨头“天花板”。其中,后者帮助保持肺部僵硬。

  该团队推断称,所有这些表明和鸟类一样,恐龙拥有相同类型的高效呼吸器官。Brocklehurst表示,这些超级肺部或许帮助解释了为何在空气稀薄的中生代,恐龙能主导地球并且不断扩散。当时,空气中仅含有10%~15%的氧气,远低于现在20%的氧气含量。(徐徐)

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