2018年8月28日 星期二

恐龍系列之五:恐龍為中溫動物(Mesothermal Animal)? 08-29-2018



恐龍系列之五:恐龍為中溫動物(Mesothermal Animal)

1.  2014613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。


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。


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1.63.5而中溫動物是4.816。顯然是介於內溫動物、外溫動物之間。


7.  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。


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 millenii2003年出土的顧氏小盜龍 (Microraptor gui)…。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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我曾任教於陽明大學,是一名教生命科學教了快三十年的老師,許多內容,班班相同,年年流轉,教了快三十年早已深植腦海中。約8年前因病退出教壇後,發現有些生命科學的事已開始逐漸慢慢淡忘了,不由得想起麥克阿瑟將軍(General MacArthur)的名言“Old soldier never die, they just fade away.”目前唯一沒變的是對生命科學的喜好與熱誠,有靈感時塗塗鴉一些心得和網友們分享 這是Blogger的緣起。

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