甲龍腦袋自帶空調，專為大腦降溫

我們都知道鼻子是用來進行呼吸的，不過生活在7500萬年前的甲龍類恐龍發(fā)現(xiàn)了鼻子的新用途，那就是幫助身體降溫，特別是給大腦“制冷”。

圖注：尾巴上長有尾錘的包頭龍，圖片來自網(wǎng)絡

甲龍類是一群非常獨特的恐龍，它們以四肢緩慢行走，身上長滿了堅硬的甲片和棘刺，尾巴末端還長有可以作為武器的骨錘。對于甲龍來說，安全不是大問題，散熱才是大問題。想象一下，甲龍類在炎熱的白堊紀頭頂烈日活動緩慢行走，它們體內的溫度肯定會不斷升高，如果高溫的血液進入大腦，很容易導致中暑、昏厥甚至是死亡。那么甲龍們該怎么辦呢？

甲龍們是如何避免自己的大腦被“煮熟”的呢？來自美國俄亥俄大學和紐約州立大學的科學家通過運用新技術找到了其中的答案。古生物學家使用醫(yī)院中的CT對胄甲龍（Panoplosaurus）和包頭龍（Euoplocephalus）的頭骨化石進行了掃描，然后又通過三維建模技術對頭骨內部的結構和空間進行了重建。

圖注：胄甲龍的頭骨，圖片來自威特默實驗室網(wǎng)站

圖注：胄甲龍和包頭龍的頭骨內部重建，圖片來自威特默實驗室網(wǎng)站

當重建后的甲龍類頭骨內部結構呈現(xiàn)出來之后，古生物學家驚奇的發(fā)現(xiàn)原來甲龍類的鼻腔通道并不是我們想象的那種直線型的，而是蜿蜒曲折的，就好像山區(qū)回旋彎曲的盤山公路一樣。如果將甲龍類鼻腔通道在平面上進行拉直，那么其長度等于其頭骨長度的兩倍。

圖注：包頭龍鼻腔重建，圖片來自網(wǎng)絡

圖注：包頭龍的頭骨及內部重建，可以看到鼻腔、血管和大腦，圖片來自威特默實驗室網(wǎng)站

如此長而且曲折的鼻腔通道有什么用呢？古生物學家采用了計算流體動力學建模揭開了其中的奧秘。當空氣在如此蜿蜒曲折的鼻腔通道中經(jīng)過的時候，空氣本身的溫度會上升2.2℃，這2.2℃正是來自于鼻腔通道周圍豐富的血管。如果再考慮到通道內水汽可以進一步吸收血管的熱量，甲龍類鼻腔的降溫作用會更加明顯。要知道，經(jīng)過甲龍類鼻腔降溫之后的血液恰恰是流向大腦的，所以甲龍類的大腦能夠保持足夠的涼爽。

研究顯示，甲龍類鼻腔通道所構成的熱交換系統(tǒng)是非常有效的，可以很好冷卻大腦，防止體溫過高。甲龍類如此復雜的鼻腔真的有必要嗎，不會造成浪費嗎？古生物學家做了兩個假設性試驗，一個試驗是將甲龍類的鼻腔通道長度縮短，另一個試驗是將彎曲的通道拉直。使用計算流體動力學計算散熱效果，結果發(fā)現(xiàn)兩種假設的降溫效率下降了50%以上，這證明了甲龍類鼻腔結構看上去復雜，其實是非常科學有效的設計，其結構是在長期演化中形成的。

除了幫助大腦和身體降溫，甲龍類曲折的鼻腔通道或許還有另一個作用，那就是對氣味進行識別。甲龍類鼻腔通道內可能有豐富的嗅覺神經(jīng)末梢，能夠辨別空氣中的氣味分子，借此發(fā)現(xiàn)同類、尋找食物，還能夠察覺到周圍的食肉恐龍，這可是非常重要的。

圖注：正在用尾錘反擊暴龍類的包頭龍，圖片來自網(wǎng)絡

領導本次研究的古生物學家勞倫斯·威特默（Lawrence Witmer）解釋道：“大體型的生理應力可能刺激了一些這些解剖學新奇，以幫助調節(jié)大腦溫度?！痹谖磥恚派飳W家還可以使用相同的方法研究其他大型恐龍鼻腔中的秘密。

圖注：古生物學家勞倫斯·威特默，圖片來自網(wǎng)絡

該研究由美國國家科學基金會(NSF)資助Witmer(Visible Interactive恐龍項目的一部分)和NSF與Bourke的獎學金以及俄亥俄大學骨科醫(yī)學院遺產(chǎn)學院資助。

PS：

包頭龍（Euoplocephalus），屬于甲龍類，生存于距今7640至7560萬年前的晚白堊世，生存地點是北美洲的加拿大西部。包頭龍是大型的甲龍類恐龍，體長可達5.5米，高1.8米，寬2.4米，體重2.5噸。

圖注：包頭龍的復原圖，圖片來自網(wǎng)絡

胄甲龍（Panoplosaurus），屬于甲龍類，生存于距今7600萬年前的晚白堊世，生存地點是北美洲的加拿大西部。包頭龍是大型的甲龍類恐龍，體長在5至7米，高2米，體重約1.5噸。