Porter et Witmer ont obtenu des carcasses d'oiseaux et de reptiles morts de causes naturelles dans des zoos et des installations de réhabilitation de la faune. En utilisant une technique développée dans le laboratoire de Witmer qui permet aux artères et aux veines d'apparaître dans les tomodensitogrammes, ils ont pu suivre le flux sanguin des sites de refroidissement par évaporation jusqu'au cerveau. Ils ont également mesuré avec précision les canaux et sillons osseux qui transportaient les vaisseaux sanguins.

"Ce qui est pratique avec les vaisseaux sanguins, c'est qu'ils écrivent essentiellement leur présence dans les os, " a déclaré Porter. " Les canaux osseux et les rainures que nous voyons chez les oiseaux et les reptiles modernes sont notre lien avec les fossiles de dinosaures. Nous pouvons utiliser ces preuves osseuses pour restaurer les schémas de circulation sanguine chez les dinosaures éteints et, espérons-le, avoir un aperçu de leur physiologie thermique et de la façon dont ils ont géré la chaleur. »

"La découverte que différents dinosaures ont refroidi leur cerveau de diverses manières offre non seulement une fenêtre sur la vie quotidienne des dinosaures, il sert également d'exemple de la façon dont les contraintes physiques imposées par des conditions environnementales spécifiques ont façonné l'évolution de ce groupe diversifié et unique, " a déclaré Sharon Swartz, directeur de programme à la National Science Foundation, qui a financé la recherche. « En combinant innovation technologique et expertise biologique, ces chercheurs ont pu tirer une lecture directe des archives fossiles qui fournissent de nouveaux indices sur l'évolution de la forme et de la fonction du squelette des dinosaures. »

Cette équipe de membres actuels et anciens du WitmerLab de l'Université de l'Ohio a déjà examiné d'autres cas de physiologie des dinosaures. En 2014 et 2018, l'ancien doctorant Jason Bourke a dirigé des projets impliquant Porter et Witmer sur la respiration et les échanges thermiques chez les pachycéphalosaures et les ankylosaures, respectivement. Plus récemment, L'ancien doctorant du laboratoire Casey Holliday a dirigé un projet avec Porter et Witmer qui a exploré les vaisseaux sanguins sur le toit du crâne de T. rex et d'autres dinosaures qui auraient également pu avoir une fonction thermorégulatrice.

La nouvelle étude de Porter et Witmer est plus vaste, étude quantitative qui montre que « une taille unique ne convient pas à tous » en ce qui concerne la façon dont les dinosaures de grande taille gardaient leur cerveau au frais. C'est-à-dire, ils avaient des stratégies de thermorégulation différentes. Les chercheurs ont examiné la taille des canaux osseux chez les dinosaures pour évaluer l'importance relative des différents sites de refroidissement par évaporation en fonction de la quantité de sang qui les traversait.

Un facteur clé s'est avéré être la taille du corps. Les dinosaures plus petits tels que le pachycéphalosaure de la taille d'une chèvre Stegoceras avaient un schéma vasculaire très équilibré, aucune région de refroidissement n'étant particulièrement soulignée. "Cela a un sens physiologique parce que les petits dinosaures ont moins de problèmes de surchauffe, " a déclaré Porter. " Mais les géants comme les sauropodes et les ankylosaures ont augmenté le flux sanguin vers des régions de refroidissement particulières de la tête bien au-delà de ce qui était nécessaire pour simplement nourrir les tissus. " Ce modèle vasculaire déséquilibré a permis aux stratégies thermiques des grands dinosaures d'être plus ciblées, mettant l'accent sur une ou plusieurs régions de refroidissement.

Mais bien que les sauropodes comme Diplodocus et Camarasaurus et les ankylosaures comme Euoplocephalus aient tous des schémas vasculaires déséquilibrés mettant l'accent sur certaines régions de refroidissement, ils différaient encore. Les sauropodes mettaient l'accent à la fois sur la cavité nasale et la bouche comme régions de refroidissement, tandis que les ankylosaures ne mettaient l'accent que sur le nez. "Il est possible que les sauropodes soient si gros - pesant souvent des dizaines de tonnes - qu'ils aient besoin de recruter la bouche comme région de refroidissement en période de stress thermique, " Dit Porter. " Les sauropodes haletants étaient peut-être monnaie courante ! "

L'un des problèmes rencontrés par les chercheurs était que de nombreux dinosaures théropodes, tels que le T. rex de 10 tonnes, étaient également gigantesques, mais l'analyse quantitative a montré qu'ils avaient un schéma vasculaire équilibré, comme les dinosaures à petit corps.

"This finding had us scratching our heads until we noticed the obvious difference—theropods like Majungasaurus and T. rex had a huge air sinus in their snouts, " Witmer said. Looking closer, the researchers discovered bony evidence that this antorbital air sinus was richly supplied with blood vessels. Witmer had previously shown that air circulated through the antorbital air sinus like a bellows pump every time the animal opened and closed its mouth. "Boom! An actively ventilated, highlyvascular sinus meant that we had another potential cooling region. Theropod dinosaurs solved the same problem...but in a different way, " concluded Witmer.

The researchers are now expanding the project to include other dinosaur groups such as duck-billed hadrosaurs and horned ceratopsians like Triceratops to explore how thermoregulatory strategies varied among other dinosaurs and how these strategies may have influenced their behavior and even their preferred habitats.