作者:郭勉愈 来源:《皇家学会学报B》 发布时间:2012-4-26 11:03:43
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早期四足动物盔甲有助呼吸

 
生活在距今约295万年前的半水生两栖类动物化石,长1.5米。图片来源:Christine M. Janis
 
那些最早登上陆地的远古四足生物,有很多都身披厚厚的盔甲。盔甲由皮肤及皮下骨质板块构成。这层厚厚的“真皮骨骼”能够保护血管和神经,使身体保持温暖和湿润。现在研究者们又发现了“盔甲”可能具有的一个新功能:它能够阻止动物体内的血液变酸。
 
对于这些四足动物来说,陆地生活的最大挑战在于如何排出体内的二氧化碳。唯一的办法是通过呼吸——但是这些早期陆地居民中,有很多是半水生两栖动物,它们的肺很原始。与人类相比,另一个不同点在于,它们的肋骨是固定的,很难吸气与呼气。因此,二氧化碳容易在它们的血液中聚集,使血液变成酸性——尤其是当它们追捕猎物或逃脱掠食者的进攻之后。
 
它们的真皮骨骼则有助于解决这一问题。例如,当乌龟屏住呼吸在水下待很长时间时,它们无法吸入氧气以置换血液中缓慢累积的二氧化碳。作为一种补偿性措施,乌龟壳内的真皮骨骼能够使钙、镁离子进入血液循环,置换掉血液中聚集的酸性氢离子。
 
布朗大学古生物学家Christine Janis认为,早期四足动物的盔甲也能起到类似乌龟壳的作用。为了支持自己的论点,她和同事们分析了大量早期四足动物的化石。他们发现,凡是那些体内能够产生大量二氧化碳的大型四足动物,都有着数量惊人的真皮骨骼。而那些能够较为快速地通过皮肤排出二氧化碳的小型动物——就像它们那些体型更小的现代亲戚,如火蜥蜴——身上几乎没有真皮骨骼。这一研究成果发表在4月24日的《皇家学会学报B辑:生物科学》的网络版上。(来源:中国科学报 郭勉愈)
 
 
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