https://frosthead.com

Jesu li sauropodi ugradili hladnjake za močvare?

Sauropodi su bili ekstremni dinosauri. Od relativno malih patuljastih vrsta - još uvijek uglednih duljine 12 stopa, - do divova koji su se protezali preko 100 stopa, ti su dinosauri s malim glavama, s dugim vratima s dugim vratima, s kapuljačama u stupu, bili među najčudnijim stvorenjima koja su ikada šetala zemljom. Nemojte se zavaravati zbog poznavanja vrsta poput Apatosaurusa i Brachiosaurusa ; anatomija sauropoda bila je toliko čudna da paleontolozi i dalje raspravljaju o osnovnim pitanjima svoje biologije. Kako su sauropodi parili, hranili se, pumpali krv iz srca u glave i čak kako su im držali vratove, pružali su bogate razloge za raspravu među stručnjacima. Među misterijama s najdužim stažem je kako su se tako ogromne i nesumnjivo aktivne životinje spriječile da se pregrijavaju. Možda se rješenje krije u anatomskoj svađi koju dijele ptice.

Diplodokus i rodbina mogli su imati problema s tjelesnom temperaturom. Višestruki dokazi, od histologije do proporcija udova, pokazali su da izumrli dinosauri imaju fiziološke profile sličniji onima ptičjih dinosaura i sisavaca nego bilo koji gmizavac, ali održavanje aktivnog metabolizma i visoke tjelesne temperature koštalo je divovske dinosauruse. Što je dinosaur veći, to bi bilo teže izbaciti višak topline. Ako je vrući trkački sauropod morao da ga kopita kako bi se uhvatio s parom ili pobjegao ukočenom tepodu, dinosaur se može riskirati od pregrijavanja.

Poteškoća s kojom su se veliki sauropodi suočili s prolijevanjem vrućine ponekad se navodi kao razlog što su ti dinosauri trebali imati ektotermičnu, krokodilsku fiziologiju ili da su "gigantotermi" koji su održavali relativno visoke tjelesne temperature zahvaljujući njihovoj veličini i zbog toga su imali malo više slobode s toplinom stječenom vježbanjem. Kao što je paleontolog Matt Wedel tvrdio u pregledu biologije sauropoda iz 2003., ovi položaji temelje se na pretpostavkama o dišnim sustavima dinosaura i fiziologiji koji su koristili krokodilije kao modele. Ne samo da podaci iz mikrostrukture kostiju ukazuju na to da su sauropodi rasli izuzetno brzim brzinama, usporedno s onima sisavaca, nego su paleontolozi otkrili da sauropodi imaju respiratorni sustav poput ptica koji je kombinirao pluća sa sustavom vreća iz zraka. Takav bi sustav bio stvoren da bi se nosio s aktivnim, endotermičkim načinom života, uključujući način ispuštanja viška topline.

Znamo da su sauropodi imali zračne vreće zbog kostiju. Osobito u vrat, vrećice zraka koje potiču iz jezgre dišnog sustava, upadale su u kosti i ostavljale izrazite udubine iza sebe. (Iako nisu uvijek tako opsežni, teodopodni dinosaurusi također pokazuju dokaze o tim zračnim vrećama. No, do danas nitko nije pronašao čvrste dokaze o zračnim vrećama kod ornithiskih dinosaurusa, što uključuje rogate ceratopsijane, hadrozaure sa kljunom u lopatama i oklopne ankilosaure .) Osim što posvjetljuje kosture sauropoda i pojačava njihovu disanje, ovaj složen sustav možda je igrao ulogu u omogućavanju sauropodima da ispuštaju toplinu hlađenjem isparavanjem na isti način kao što to danas čine velike ptice. Koncept je sličan onome što čini močvarni hladnjak - isparavanje vode u vlažnim tkivima sauropodovog traheja pri izdisaju pomoglo bi dinosaurima da odbaci toplinu u izlazni zrak.

Ali uloga zračnih vreća u takvom sustavu, mnogo manje životinji dugačkoj 80 i više metara, nije jasna. Zaključak je očigledan - poput ptica, sauropodi su se anatomski opremili za hlađenje - ali mehanika postupka još uvijek je nejasna s obzirom da ne možemo promatrati živog Mamenchisaurusa . Ranije ove jeseni, međutim, biologinja Nina Sverdlova i njegove kolege predstavile su istraživanje koje bi moglo pomoći paleontolozima da pomnije prouče sauropodno disanje.

Koristeći zapažanja živih ptica, Sverdlova je stvorila virtualni model pilećeg sakoa i zračnog vrećica s ciljem simuliranja razmjene topline. Istraživači su otkrili da je njihov relativno jednostavan model uspio približiti eksperimentalne podatke živih ptica, pa tako slični modeli mogu pomoći paleobiolozima da procijene kako sauropodi ispuštaju toplinu. Morat ćemo pričekati što će naći buduće studije. Ova vrsta dokaza neće u potpunosti riješiti raspravu o fiziologiji sauropoda i tjelesnoj temperaturi, ali može pomoći paleobiolozima da pobliže istraže troškove i koristi koje su tako velike.

Reference:

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. Biologija sauropodnih dinosaura: evolucija gigantizma. Biološki pregledi 86: 117-155

Sverdlova, N., Lambertz, M., Witzel, U., Perry, S. 2012. Granični uvjeti za prijenos topline i hlađenje isparavanjem u sustavu dušnika i zraka u domaćoj kokoši: Dvodimenzionalna CFD analiza. PLOS Jedan 7, 9. e45315

Wedel, M. 2003. Vertebralna pneumatika, zračni vrećici i fiziologija sauropodnih dinosaura. Paleobiologija 29, 2: 243-255

Jesu li sauropodi ugradili hladnjake za močvare?