獸腳亞目恐龍曾是海邊的捕食者和清道夫。

恆溫動物的進化是脊椎動物進化歷史上的重大轉折之一。它為群體間的趨同進化提供了範例。然而，鳥類和哺乳類動物的恆溫性進化時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資料結合起來，建立了代謝率與鳥類支系進化的聯絡。結果表明，在降低能量需求的同時縮小體積是最有利恆溫的進化方向。

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，將導致獸腳亞目動物代謝水平在進化過程中呈現梯度變化。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化轉變提供了一個初步的時間鏈。

雖然有幾類無脊椎和脊椎動物體溫能夠升高到高於環境溫度，但是隻有鳥和哺乳動物能夠通過體內產生的熱量來維持較高且恆定的體溫，這是它們廣泛適應各類環境的關鍵。但這種生存策略的能量代價很高，且在化石記錄中沒有任何實質的證據。因此在脊椎動物進化過程中，恆溫動物的進化速率和模式仍有爭議。

獸腳亞目動物小型化及恆溫性的進化促進了鳥類的出現。

為了解鳥類和哺乳動物恆溫的起源和原因，科學家提出了兩個問題，這種進化策略的成本和收益是什麼？哪些條件有利於向恆溫進化？Rezende等用傳熱模型解決了這些問題。他們通過量化生物可佔據的熱量生態位及其擴充套件來估算恆溫的淨收益，然後參照冷血祖先計算溫血後代恆溫生活方式的成本。正如進化生物學家Bran K. McNab提出的那樣，當結合體型大小資料來進行計算時，小體型減少了動物恆溫進化的能量消耗。

該團隊將這種傳熱模型與系統發育和體型重建相結合，揭示了鳥類及其祖先的恆溫性進化過程。他們發現冷血祖先體型越大越容易往溫血動物進化。在小型化過程中，巨大體型帶來的能量成本被轉換來維持恆溫。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，用鳥類進化支中身體縮小的特殊比率，進一步證明了中生代恐龍適應性輻射的完整生態位模型，但他們並沒有提出合適的進化假說來解釋這一現象。

恆溫動物進化的速率和進化方式。

研究人員觀察到鳥類持續了數百萬年的進化過程。他們使用重構的方法指出恆溫性沿著鳥類進化支體積逐漸減小方向進行，這表明恆溫的進化早於飛行行為。Rezende等認為，如果大型獸腳類在生理上傾向於恆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。這項工作為未來鳥類進化支系的研究提供了新思路。

編譯：攀汗

審稿：alone

責編：雷鑫宇

期刊編號：2375-2548

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https://phys.org/news/2020-01-dinosaurs-evolution-endothermy-birds.html