如果說鳥類是變溫的爬行動物進化而來的,那為什麼和哺乳動物同時選中了恆溫這個進化方向?


恆溫動物真的只在恐龍滅絕之後才大量出現嗎?當然不是啦

恆血是哺乳動物和鳥類的重要特徵,我們也經常把充滿活力的生活比作熱血的生活。熱血並不是天然存在的,它也是在生命的演化中出現的,那麼最早的熱血動物又是誰呢?

在距今3.06億年前的石炭紀末期,陸生脊椎動物剛剛出現不久,它們的後代會變成今天陸地上繽紛多樣的動物。在石炭紀的森林當中生活著一種名叫蛇齒龍的動物,這種動物能夠將體溫保持在一個恆定的範圍之內,它也因此成為已知最早的恆血動物。

圖註:生活在石炭紀森林中的蛇齒龍,圖片來自網路

蛇齒龍的化石發現於19世紀70年代的美國,當時美國內戰剛剛結束。蛇齒龍的化石被送到著名古生物學家奧塞內爾·查理斯·馬什(Othniel Charles Marsh)的辦公室里。馬什觀察了這些化石發現其中的牙齒非常像蛇的牙齒,根據這一特徵,馬什建立了蛇齒龍屬(Ophiacodon),顧名思義,屬名的意思就是「蛇的牙齒」。

圖註:蛇齒龍的頜骨及牙齒化石,圖片來自網路

圖註:蛇齒龍的命名者馬什,圖片來自網路

蛇齒龍被命名之後,古生物學家推測它是生活在水裡的,因為它的牙齒很細,看上去更適合咬住滑溜溜的魚而不是強壯的陸生動物。除了牙齒,古生物學家還注意到蛇齒龍四肢上細長的爪子,他們認為蛇齒龍的爪子之間連著腳蹼,這樣能夠划水游泳。隨著時間的推移和研究的不斷深入,古生物學家才確認蛇齒龍其實並不是生活在水中的,它是典型的陸生脊椎動物,或許偶爾才會下水捕魚。

圖註:捕食肺魚的蛇齒龍,圖片來自網路

蛇齒龍非常像是一條大蜥蜴,它的體長約3米,體重則超過了200千克。蛇齒龍的腦袋很大,從側面看腦袋很高,從正面看腦袋又很窄,在其腦袋頂部長有一對大眼睛。蛇齒龍的嘴巴很長,嘴中長有短而細的牙齒,牙齒的特徵正是其得名的原因。蛇齒龍的脖子較短,身體肥胖,後面的尾巴並不長。與身體相比,蛇齒龍的四肢短而細,四肢的姿態也是彎曲的,所以它們行動並不敏捷,走起路來肚皮都是貼在地面上的。

圖註:蛇齒龍與人類的體型對比,圖片來自網路

蛇齒龍看上去似乎只是一種生活在距今3.06至2.8億年前晚石炭世至早二疊世時期的陸生脊椎動物,並沒有什麼獨特之處。當古生物學家利用最新的電子顯微技術觀察蛇齒龍的股骨和肱骨切片時卻發現了其中隱藏著驚天的秘密。

在電子顯微鏡下,古生物學家在蛇齒龍的骨骼中發現了纖維板層骨組織及血供豐富的骨皮質,這些結構在今天的哺乳動物身上也有哦。纖維板層骨組織和骨皮質有什麼用處?它們的作用是保證骨骼能夠迅速穩定的生長,也就是說蛇齒龍的生長速度很快,這從側面證明了它們很可能是熱血動物。如果蛇齒龍真的是熱血動物,那麼它們將成為已知生存年代最早的熱血動物,比曾經認為最古老的熱血動物犬齒獸還要早5000萬年前!

圖註:蛇齒龍化石中巨大的腦袋,圖片來自網路

圖註:蛇齒龍的骨骼線圖,圖片來自網路

別看蛇齒龍就是個大蜥蜴,但是它們屬於合弓綱之下的盤龍類,盤龍類以及後來的獸孔類又統稱為似哺乳爬行類,它們很可能是我們生活於遙遠過去的祖先。作為最早的熱血動物,蛇齒龍開啟了地球生命的熱血時代,之後中生代的恐龍、鳥類及哺乳動物,甚至是海洋中像魚龍、蛇頸龍類這樣的海生爬行動物都是恆溫動物!

所以,早在3億年前我們的祖先就過上了熱血的生活!

參考資料:

1.Felice, R. N.; Angielczyk, K. D. (2014). "Was Ophiacodon (Synapsida, Eupelycosauria) a Swimmer? A Test Using Vertebral Dimensions". Early Evolutionary History of the Synapsida. Vertebrate Paleobiology and Paleoanthropology. p. 25. ISBN 978-94-007-6840-6. doi:10.1007/978-94-007-6841-3_3.

2.Maddin, H.C.; Evans, D.C.; Reisz, R.R. (2006). "An Early Permian Varanodontine Varanopid (Synapsida: Eupelycosauria) from the Richards Spur Locality, Oklahoma". Journal of Vertebrate Paleontology. 26 (4): 957–966. doi:10.1671/0272-4634(2006)26[957:aepvvs]2.0.co;2.

3.Valkenburgh, B. van; Jenkins, I. (2002). "Evolutionary patterns in the history of Permo-Triassic and Cenozoic synapsid predators" (PDF). In Kowalewski, M.; and Kelley, P.H. (eds.). The Fossil Record of Predation. 8. Paleontological Society Special Publications. pp. 267–289.

圖片來自網路,侵刪


恆溫動物早就出現了,哺乳動物的祖先早在恐龍之前就稱霸地球了,這些合弓綱老祖宗們不乏恆溫動物。

恐龍本身也是恆溫動物,首先具有龐大的體型就具有足夠的溫度了,外加上還長有羽毛保溫。另外翼龍也是有毛髮保溫的,魚龍蛇頸龍皮下有很多脂肪保溫,類似今天的海豹。

還有恆溫的哺乳動物不是恐龍滅絕以後出現的,而是和恐龍並存的。

恐龍的後代鳥也是恆溫的,鳥和非鳥恐龍並存了很久。


恆溫動物為什麼在恐龍滅絕後才大量出現?

先問是不是。

不是。


題主的一些概念受到了過時的知識影響。。現存鳥類和恐龍以及滅絕的反鳥亞綱在親緣關係上極其接近,完全可以整合為一個分類階元,我建議設置為「恐龍鳥綱」。現存鳥類是「非鳥恐龍」的最近直系後代。

根據最新的研究表明,非鳥恐龍絕大部分都是恆溫的,且相當大比例的非鳥恐龍長著羽毛或即將進化為羽毛的結構。


恐龍和中生代哺乳類都是恆溫動物,二疊紀晚期的獸頭亞目和犬齒獸亞目已經身披毛髮了,這還是古生代呢。


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