同位素
被称为地球化学的另一个科学分支利用放射性氧同位素,特别是氧–16和氧–18,以及它们在微体海洋生物外壳所包含的化学物质(碳酸盐)中的比例,来估算古代海洋的温度,进而推测更大范围的气候条件。从根本上说,人们的观点是,这些生物体外壳化学物质中锁定的氧–18比例越高(与氧–16相比),它们原来所生活的海洋的温度就越低。
20世纪90年代早期,古生物学家里斯·巴里克(Reese Barrick)和地球化学家威廉·肖沃斯(William Showers)合作,尝试是否可能对骨骼中的化学物质进行同样的研究——特别是构成骨骼矿物中磷酸盐分子的一部分的氧。他们首先将这种方法应用于一些已知的脊椎动物(牛和蜥蜴),从它们身体的不同部位(肋骨、腿和尾部)提取骨骼样品,测量氧同位素的比例。他们的研究结果表明,对于内温哺乳动物(牛)来说,腿骨和肋骨之间的体温几乎没有差异;正如可以预见的那样,该动物具有恒定的体温。然而在蜥蜴中,尾部的温度比肋骨低2到9?C;外温动物身体热量的分布不像内温动物那样均匀,它们身体外围部分的平均温度要比核心部分低。
接着,巴里克和肖沃斯对采自蒙大拿州一具保存完好的霸王龙骨架中的各种骨骼进行了同样的分析。从肋骨、腿骨、趾骨和尾骨上钻下的样品显示了与哺乳动物颇为相似的结果:氧同位素比例的差异很小,这表明整个身体的温度相当均匀。这一结果被进一步用来证明这样的观点:恐龙不仅是恒温的,而且是内温的。这两位作者最近的研究工作似乎进一步证实了他们的初步发现,并将这种观察成果扩大到其他一系列的恐龙身上,包括鸭嘴龙。
正如通常的情况那样,这些结果引起了一场热烈的讨论。有人担心骨骼的化学成分在石化过程中可能已被改变,而这会导致同位素信息毫无意义;注重生理特征的古生物学家则认为这一结果的意义远不能令人信服:恒温的信息与大多数恐龙是体型巨大的恒温动物(第六章)的观点相一致,并未提供内温或外温的确凿证据。
这显然是一个有趣的调查方法;虽然其结果还不是确切无疑的,但给未来的研究打下了基矗