研究人員利用傳熱模型,，揭示了恐龍?bào)w積縮小、代謝率變化以及鳥類恒溫進(jìn)化的關(guān)系,。恒溫動物的進(jìn)化是脊椎動物進(jìn)化歷史上的重大轉(zhuǎn)折之一,。它為群體間的趨同進(jìn)化提供了范例。然而,，鳥類和哺乳類動物的恒溫性進(jìn)化時(shí)間及其過程仍然存在爭議,。

研究人員將傳熱模型和獸腳亞目食肉動物的體型數(shù)據(jù)結(jié)合起來，建立了代謝率與鳥類支系進(jìn)化的聯(lián)系,。結(jié)果表明,，在降低能量需求的同時(shí)縮小體積是最有利恒溫的進(jìn)化方向。

研究人員由此推測,，在1.8億至1.7億年前,，新陳代謝水平隨著體積的縮小而增加，將導(dǎo)致獸腳亞目動物代謝水平在進(jìn)化過程中呈現(xiàn)梯度變化,。雖然早期物種代謝水平較低,，但近期的非鳥類支系代謝水平有所改善,。

該分析為長羽毛會飛的溫血小型恐龍的進(jìn)化轉(zhuǎn)變提供了一個初步的時(shí)間鏈。

雖然有幾類無脊椎和脊椎動物體溫能夠升高到高于環(huán)境溫度,，但是只有鳥和哺乳動物能夠通過體內(nèi)產(chǎn)生的熱量來維持較高且恒定的體溫,，這是它們廣泛適應(yīng)各類環(huán)境的關(guān)鍵。但這種生存策略的能量代價(jià)很高,，且在化石記錄中沒有任何實(shí)質(zhì)的證據(jù),。因此在脊椎動物進(jìn)化過程中，恒溫動物的進(jìn)化速率和模式仍有爭議,。

為了解鳥類和哺乳動物恒溫的起源和原因,，科學(xué)家提出了兩個問題，這種進(jìn)化策略的成本和收益是什么,？哪些條件有利于向恒溫進(jìn)化,？Rezende等用傳熱模型解決了這些問題。他們通過量化生物可占據(jù)的熱量生態(tài)位及其擴(kuò)展來估算恒溫的凈收益,，然后參照冷血祖先計(jì)算溫血后代恒溫生活方式的成本,。正如進(jìn)化生物學(xué)家Bran K. McNab提出的那樣，當(dāng)結(jié)合體型大小數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)算時(shí),，小體型減少了動物恒溫進(jìn)化的能量消耗,。

該團(tuán)隊(duì)將這種傳熱模型與系統(tǒng)發(fā)育和體型重建相結(jié)合，揭示了鳥類及其祖先的恒溫性進(jìn)化過程,。他們發(fā)現(xiàn)冷血祖先體型越大越容易往溫血動物進(jìn)化,。在小型化過程中，巨大體型帶來的能量成本被轉(zhuǎn)換來維持恒溫,。研究人員通過對不同階段獸腳類動物代謝率及體型的分析,，用鳥類進(jìn)化支中身體縮小的特殊比率，進(jìn)一步證明了中生代恐龍適應(yīng)性輻射的完整生態(tài)位模型,，但他們并沒有提出合適的進(jìn)化假說來解釋這一現(xiàn)象,。

研究人員觀察到鳥類持續(xù)了數(shù)百萬年的進(jìn)化過程。他們使用重構(gòu)的方法指出恒溫性沿著鳥類進(jìn)化支體積逐漸減小方向進(jìn)行,，這表明恒溫的進(jìn)化早于飛行行為,。Rezende等認(rèn)為，如果大型獸腳類在生理上傾向于恒溫它們便會在小型化過程中逐漸偏離冷血動物代謝的異速生長,。這項(xiàng)工作為未來鳥類進(jìn)化支系的研究提供了新思路,。（期刊來源：《科學(xué)進(jìn)展》審核專家：王大鵬 中國科技新聞學(xué)會會員）