19 世纪中叶首次发现恐龙化石时，科学家们认为这些生物“基本上是巨大的、笨拙的蜥蜴”。他们还认为恐龙和现在的变温蜥蜴一样，这意味着它们的体温取决于周围环境。然而，这一观点后来受到了激烈争论。
加州理工学院分子古生物学家 Jasmina Wiemann 说：“过去几十年里，我们对恐龙生理学的普遍看法发生了很大变化。”“我们对恐龙外貌和生活方式的理解直接关系到它们是变温、恒温还是介于两者之间的问题。”
Wiemann 和她的合作者于 5 月 25 日在《自然》杂志上发表的一项新分析表明，恐龙的祖先是恒温动物，或者能够维持恒定的内部温度。研究人员使用一种新技术，根据其骨骼的分子组成来估算现代和已灭绝动物的新陈代谢率。他们得出结论，许多标志性的恐龙，如“霸王龙”和巨大的蜥脚类恐龙是恒温动物，但后来在一些恐龙，如“剑龙”中出现了变温性。
智利天主教大学的进化生物学家 Enrico Rezende，他研究过恒温性或内温性的进化，称这些发现“相当令人印象深刻”。
他表示，这些结果“并不完全出乎意料，但能够进行代谢水平估算绝对是件好事。”他解释说，这打破了将恐龙严格划分为恒温动物或变温动物的做法。“本质上，这表明我们拥有一个完整的代谢水平梯度。”
Rezende 表示，现代蜥蜴或鳄鱼必须晒太阳来提高体温，而像鸟类和哺乳动物这样的恒温动物则不需要这样做。内温性可能使恐龙更活跃，活动范围更大。它们对寒冷温度的抵抗力也更强，这意味着它们在夜间可以更活跃，在高原或高纬度地区也能更好地生存。另一方面，恒温恐龙需要大量的能量来维持其高新陈代谢，这意味着它们需要花费大量时间进食。
Rezende 说：“了解代谢水平将告诉我们很多关于它们如何互动以及这些生态系统如何建立的信息。”
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德克萨斯大学奥斯汀分校的古生物学家 Lucas Legendre 说，研究人员已经使用了各种程序来探索恐龙产生自身热量的程度。一种证据来自于基于化石中保存的对温度敏感的矿物质的体温估算。其他研究人员研究恐龙股骨的生长环来衡量动物的生长速度。Legendre 和他的同事还利用血管和骨细胞的大小推断，食肉恐龙的新陈代谢率很高，接近今天的鸟类。
Legendre 表示，《自然》杂志的论文表明，在生理学方面，恐龙通常比蜥蜴更像它们最近的活体亲戚——鸟类。“这是证实许多研究人员过去十年一直在说的新证据。”
芝加哥菲尔德博物馆的古生物学家、该研究的合著者 Matteo Fabbri 说，对于这项新研究，研究人员采取了一种比早期调查更直接的方法。该团队检查了新形成和已石化的股骨中保存的新陈代谢——动物将营养物质和氧气转化为能量的过程——的副产品。
Wiemann 说：“是新陈代谢决定了呼吸过程中是否产生大量多余热量，以及动物是变温动物还是恒温动物。”
在这个过程中，会形成称为活性氧物质的化学物质，并产生称为晚期脂氧化产物的分子。Rezende 说，这些残留物会堆积起来，并“几乎在所有组织中留下印记。”新陈代谢率高的动物比新陈代谢率低的动物消耗更多的氧气，因此其体内的这些化合物含量应该更高。
Wiemann 和她的团队使用称为拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱的技术，扫描了 30 种已石化动物和 25 种现代鸟类、哺乳动物和爬行动物的骨骼。这使他们能够测量晚期脂氧化产物的累积量。
Wiemann 说：“我们基本上利用这些数据来推断新陈代谢的进化。”“我们发现恐龙的祖先是恒温动物。”
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研究结果表明，内温性独立地在包括恐龙和已知为翼龙的飞行动物、哺乳动物以及已知为蛇颈龙的海洋爬行动物组成的群体中进化而来。研究人员计算出，一种长颈的梁龙科动物“异特龙”和鸟类的代谢率尤其高，而“霸王龙”的代谢率略低于其他食肉的兽脚亚目恐龙。引人注目的是，它们的一些更遥远的亲戚的代谢率与现代蜥蜴相当，表明它们是变温动物或外温动物。其中包括“剑龙”、“三角龙”和一种鸭嘴龙科恐龙。
Wiemann 说：“这非常令人着迷，因为它意味着恐龙中实现的代谢范围比最初想象的要广得多。”“这引发了关于什么触发了代谢率的进化增加或减少，以及这对动物的生活方式意味着什么等有趣问题。”
Wiemann 说，研究人员先前曾认为，恒温性帮助史前鸟类和哺乳动物在约 6600 万年前导致其余恐龙灭绝的大规模灭绝事件中适应。然而，许多晚白垩世恐龙具有高代谢率的证据表明，体型等其他特征可能是幸存者成功的关键。
Legendre 表示，这些发现需要通过包含更多已灭绝动物的进一步分析来验证。尽管如此，Wiemann 和她的团队研究的代谢副产品提供了一个研究人员可以与其他特征进行比较的数据来源。
Legendre 说：“他们使用了这种新方法，这增加了一块拼图。”“希望在未来几年内，我们能够更精确地描绘出恐龙及其近亲如何产生代谢热。”
更新（2022 年 5 月 26 日）： 本故事的标题已更新，以更好地反映研究问题的性质以及关于恐龙内温性的争论。
