连恐龙都逃不过鼻涕虫

大约 1.5 亿年前,蒙大拿州西南部的一只长颈恐龙病得很重。不幸的蜥脚类恐龙可能已经忍受了喉咙痛、头痛和呼吸困难。

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尽管所讨论的恐龙早已死去,但这种疾病的迹象仍以块状生长物的形式保存在其颈骨中。一组古生物学家、兽医和其他解剖学专家已经确定,这些异常结构可能是由类似于今天在鸟类身上看到的真菌感染引起的。研究小组于 2 月 10 日在《科学报告》中总结说,这些增长代表了恐龙呼吸道感染的第一个证据,并且可以揭示恐龙生理学的某些方面。

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多莉对受感染椎骨的 CT 扫描。受感染椎骨的照片和扫描模型(分别为 A 和 B)。(B)
中的彩色线对应于扫描切片(以及下面的扫描解释图)。白色箭头表示外部可见异常的骨骼生长,而黑色箭头表示内部不规则。(C)
多莉(左)与“正常”蜥脚类动物(右)的异常组织组成比较。

“我观察过来自世界各地的蜥脚类恐龙,我以前从未见过这样的特征,”蒙大拿州马耳他大平原恐龙博物馆古生物学主任、研究结果的共同作者 Cary Woodruff 说。“它有助于我们了解这些恐龙所处的世界——什么样的疾病困扰着暴君蜥蜴。”

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蜥脚类动物的复杂而迂回的肺复合体,在 MOR 7029 中具有假设的感染途径。人体比例尺是一个身高 170 厘米的人的轮廓。

许多袭击恐龙的疾病可能仍然是个谜,因为它们在骨头上没有留下任何痕迹。然而,古生物学家已经发现了从牙齿感染到骨折、关节炎和癌症等一系列疾病的化石证据。

伍德拉夫和他的团队检查的恐龙最初是在 1990 年发现的,并被昵称为“多莉”以纪念多莉·帕顿。该化石在外观上与梁龙相似,梁龙是另一种生活在侏罗纪晚期的长颈草食动物。多莉死时可能在 15 到 20 岁之间,身长约 60 英尺。

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当伍德拉夫和他的同事检查多莉的椎骨时,他们发现了一些奇怪的东西。

他说,恐龙与其现存的鸟类亲属有许多共同的解剖特征,并且被认为与鸟类的呼吸方式相似。鸟类的呼吸系统比哺乳动物更有效,肺部有额外的气囊,结构可以穿透骨骼。恐龙也有呼吸组织连接到称为胸膜腔的骨骼的插座。“我喜欢吸尘器的类比,”伍德拉夫说。“呼吸组织就像软管,骨头就像真空罐,而软管连接到真空中的地方就是胸膜腔。”

通常,该区域的骨骼非常光滑。但在 Dolly 中,多块椎骨左右两侧的胸膜腔边缘是多节且粗糙的——有点像一块西兰花的化石。伍德拉夫说:“突出的是这种非常粗糙、块状、不规则的异常骨骼生长。” “这是不正常的吸烟枪。”

多莉对受感染椎骨的 CT 扫描。受感染椎骨的照片和扫描模型(分别为 A 和 B)。(C) 多莉(左)与“正常”蜥脚类动物(右)的异常组织组成比较。白色箭头表示外部可见异常的骨骼生长,而黑色箭头表示内部不规则。

为了了解可能导致这种生长的原因,他和他的团队在多莉的近亲中寻找类似的疾病:鸟类和鳄鱼。伍德拉夫说,鳄鱼的呼吸道“不像鸟类那样发达”,而且呼吸道组织没有遍布骨骼。然而,鸟类可能会出现呼吸道感染,这些感染会扩散到与多莉病灶相同的位置的骨骼。

为了缩小多莉遭受的感染类型,研究人员对受影响的椎骨进行了 CT 扫描。在现代鸟类中,一些呼吸系统疾病会导致骨骼外部出现皮样生长。但在多莉身上,扫描结果表明,骨头的内部也“真的搞砸了”,伍德拉夫说。

不出所料,当今的任何疾病都无法与古代爬行动物的生长完美匹配。然而,多莉的病情与一种称为曲霉病的非常常见的感染最为一致,这种感染是在鸟类和人类吸入某些真菌孢子时发生的。

当这种感染到达骨骼时,它们已经有足够的时间对肺部和相关组织造成严重破坏。患有曲霉病的鸟类经常咳嗽​​、发烧和体重减轻。如果病鸟不接受治疗,这种疾病会导致致命的肺炎,就像 COVID-19 对人类的影响一样。

总而言之,多莉会觉得很糟糕。

伍德拉夫说:“我们不能说多莉是否只是因为这种疾病而倒下,或者只是病得很明显,或者独自离开畜群是捕食者的容易目标。” “但我们可以以某种方式说它最终导致了这种动物的死亡。”

蜥脚类动物复杂而迂回的肺复合体,在 MOR 7029 或多莉中具有假设的感染途径途径。人体比例尺是身高 67 英寸的男人的轮廓。

虽然多莉可能没有在今天的鸟类身上看到完全相同的疾病,但它的骨骼生长支持了恐龙易受真菌呼吸道感染的观点,并可能提供有关其免疫系统如何运作的见解。“哺乳动物和鸟类有非常不同的免疫系统,所以如果我们有这种非鸟类恐龙,它像鸟类一样呼吸并且有类似鸟类的呼吸道感染,它的免疫反应很可能更像鸟类而不是哺乳动物或其他爬行动物, ”伍德拉夫说。

宾夕法尼亚大学兽医学院的比较解剖学家和古生物学家 Ali Nabavizadeh 说,这些发现为我们对恐龙疾病的理解开辟了一个“全新的维度”,同时为蜥脚类动物的肌肉骨骼系统提供了新的见解。 t 参与研究。多莉的感染也加强了恐龙和现代鸟类解剖学之间的联系。

他在一封电子邮件中说:“这篇论文提供了另一条证据,表明现代恐龙——鸟类——在生物学上与它们已灭绝的非鸟类恐龙近亲如此相似,甚至表现出类似的疾病。”

Nabavizadeh 说,未来,在世界各地收集的蜥脚类恐龙椎骨中寻找类似的病变可能会揭示这些恐龙的呼吸道感染有多普遍。

“我很高兴看到这些发现如何改善我们对这些令人叹为观止的巨大生物的呼吸和循环的了解。”

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