https://frosthead.com

Beépítették-e a sauropod-ok mocsári hűtőket?

A szauropodák extrém dinoszauruszok voltak. A viszonylag kicsi törpefajoktól - még mindig tiszteletreméltó 12 méter hosszúak - egészen a 100 lábnál hosszabb óriásokig, ezek a kicsi fejű, oszlop végtagú, hosszú nyakú dinoszauruszok voltak a legfurcsább lények között, akik valaha is jártak a földön. Ne tévesszen meg az olyan fajok ismerete, mint az Apatosaurus és a Brachiosaurus ; a szauropodák anatómiája annyira furcsa volt, hogy a paleontológusok még mindig vitatják biológiájuk alapvető kérdéseit. Az, hogy a szauropodák párosodtak, táplálkoztak, szivattyúztak vért a szívükből a fejükhöz, és még akkor is, ahogyan tartják a nyakukat, mind gazdag alapot jelentettek a szakemberek közötti vitahoz. A leghosszabb ideje működő rejtélyek között az is, hogy az ilyen hatalmas és kétségtelenül aktív állatok megakadályozták magukat a túlmelegedéstől. Talán a megoldás egy, a madarakkal megosztott anatómiai kavarogban rejlik.

A Diplodocusnak és a Kinnek problémája lehet a testhőmérséklettel. A bizonyítékok több sorától kezdve, a histológiától a végtagokig terjedő arányban megmutatták, hogy a kihalt dinoszauruszok fiziológiai profilja sokkal inkább hasonlít a madár-dinoszauruszok és emlősök profiljaira, mint bármely hüllőre, ám az aktív anyagcserének és a magas testhőmérsékletnek a fenntartása a gigantikus dinoszauruszok költségeivel jár. Minél nagyobb a dinoszaurusz, annál nehezebb lett volna a fölösleges hőt leengedni. Ha egy melegen futó szauropodát fel kellene aknáznia, hogy utolérjék egy társat, vagy elmeneküljenek a követő theropod elől, akkor a dinoszaurusz veszélyeztetheti a túlmelegedést edzés közben.

Azoknak a nehézségeknek, amelyekkel a nagy szemölcsöknek szembesülniük kellett a hővel, gyakran felhívják okra, hogy ezeknek a dinoszauruszoknak ektotermikus, krokodilszerű fiziológiájuk volt, vagy hogy „gigantotermák” voltak, amelyek méretük miatt csak viszonylag magas testhőmérsékletet tartottak fenn. és ezért egy kicsit nagyobb mozgástér volt a testmozgás során keletkező hővel. Ahogyan a paleontológus, Matt Wedel a sauropod biológia 2003. évi áttekintésében állította, ezek az álláspontok a dinoszaurusz légzőrendszerekkel és az élettangal kapcsolatos feltételezésekre épülnek, amelyekben a krokodilokat használták modellekként. Nemcsak a csontok mikroszerkezetéből származó bizonyítékok arra utalnak, hogy a szauropodák rendkívül gyors ütemben nőnek, összehasonlítva az emlősökkel, de a paleontológusok azt is felfedezték, hogy a sauropodák madárszerű légzőrendszerrel rendelkeznek, amely a tüdőt és a légzsákrendszert kombinálja. Egy ilyen rendszert úgy alakítottak volna ki, hogy megbirkózzon az aktív, endoterm életmóddal, ideértve a felesleges hő elvezetésének módját is.

Tudjuk, hogy a szauropodáknak csontuk miatt légzsák volt. Különösen a nyakban a légzőrendszer magjából származó légzsákok behatoltak a csontokba, és jellegzetes bemélyedéseket hagytak hátra. (Noha a theropod dinoszauruszok nem mindig annyira kiterjedtek, ezekről a légzsákokról is bizonyítékot mutatnak. Mindeddig azonban senki sem talált szilárd bizonyítékot az ornitiszchiai dinoszauruszokban lévõ légzsákokról, beleértve a szarvú ceratopsiakat, a lapáttal fûzött hadroszauruszokat és a páncélozott ankylosaursokat is) .) A szauropodák csontvázának megvilágosítása és a légzés hatékonyságának javítása mellett ez a komplex rendszer szerepet játszhatott abban is, hogy a szauropodák párolgási hűtéssel hőt engedjenek el ugyanúgy, mint a nagy madarak. A koncepció hasonló ahhoz, ami a mocsár hűvösebbé tételét teszi lehetővé - a sauropod légcsövének nedves szöveteiben a víz elpárolgása a kilégzés során segítette a dinoszaurusz hőt a kilépő levegőben.

De a légzsákok szerepe egy ilyen rendszerben, jóval kevesebb, mint egy 80 méter hosszú vagy annál hosszabb állatnál, nem egyértelmű. A következtetés nyilvánvaló - mint a madaraknak, a sauropodáknak is volt az anatómiai hardvere, hogy lehűtsék magukat -, de a folyamat mechanikája még mindig homályos, mivel nem lehet megfigyelni az élő Mamenchisaurust . Az ősz elején azonban Nina Sverdlova biológus és munkatársai olyan kutatásokat mutattak be, amelyek segítenek a paleontológusoknak a sauropod légzésének alaposabb vizsgálatában.

Az élő madarak megfigyelései alapján Sverdlova létrehozta a csirke légcsőjének és légzsákjának virtuális modelljét, szem előtt tartva a hőcserélés szimulációját. A kutatók azt találták, hogy viszonylag egyszerű modelljük képes volt megközelíteni az élő madarak kísérleti adatait, és így a hasonló modellek segíthetnek a paleobiológusoknak megbecsülni, hogy a sauropodák mekkora hőt bocsátanak ki. Meg kell várnunk, amit a jövőbeli tanulmányok találnak. Ez a bizonyíték nem képes teljes mértékben megoldani a vitorlázás élettanáról és a testhőmérsékletről folytatott vitát, de segíthet a paleobiológusoknak közelebbről megvizsgálni az ilyen nagy költségeket és hasznokat.

Irodalom:

Sander, P., Christian, A., Clauss, M., Fechner, R., Gee, C., Griebeler, E., Gunga, H., Hummel, J., Mallison, H., Perry, S., Preuschoft, H., Rauhut, O., Remes, K., Tutken, T., Wings, O., Witzel, U. 2011. A szauropod dinoszauruszok biológiája: a gigantizmus evolúciója. Biological Reviews 86: 117-155

Sverdlova, N., Lambertz, M., Witzel, U., Perry, S. 2012. Hőátadás és párolgási hűtés határfeltételei a házi szárnyasok légcsőjében és légzsákjában: Kétdimenziós CFD-elemzés. PLOS One 7, 9. e45315

Wedel, M. 2003. Függőleges pneumatitás, légzsákok és a szauropod dinoszauruszok fiziológiája. Paleobiology 29, 2: 243-255

Beépítették-e a sauropod-ok mocsári hűtőket?