https://frosthead.com

Τα Sauropods έχουν ενσωματωμένους ψύκτες βάλτους;

Τα Sauropods ήταν ακραίες δεινόσαυροι. Από τα σχετικά μικρά νάνους είδη - ακόμα αξιοσέβαστοι γιγαντιαίοι μήκους 12 ποδιών που εκτείνεται σε μήκος πάνω από 100 πόδια, αυτοί οι δεινοσαύροι με μικρές κεφαλές, με στεφανιαία λαιμό, με μακρύ λαιμό ήταν από τα πιο περίεργα πλάσματα που περνούσαν ποτέ στη γη. Μην ξεγελιέστε από την εξοικείωση με είδη όπως Apatosaurus και Brachiosaurus . η ανατομία των σαυροπόδων ήταν τόσο περίεργη που οι παλαιοντολόγοι εξακολουθούν να συζητούν βασικά ζητήματα της βιολογίας τους. Πώς τα ζαροπόδωτρα ζευγαρίστηκαν, έτρωγαν, αντλούσαν αίμα από την καρδιά τους στα κεφάλια τους και ακόμα και πώς κρατούσαν τους λαιμούς τους, όλα παρείχαν πλούσια βάση για συζήτηση μεταξύ ειδικών. Μεταξύ των πιο μακροχρόνιων μυστηρίων είναι το πώς τέτοια τεράστια και αναμφισβήτητα ενεργά ζώα εμπόδισαν τον εαυτό τους από την υπερθέρμανση. Ίσως η λύση έγκειται σε μια ανατομική ιδιορρυθμία που μοιράζεται με τα πουλιά.

Ο Diplodocus και οι συγγενείς ίσως είχαν πρόβλημα με τη θερμοκρασία του σώματος. Πολλαπλές γραμμές αποδείξεων, από την ιστολογία έως τις αναλογίες των άκρων, έδειξαν ότι οι εξαφανισμένοι δεινόσαυροι είχαν φυσιολογικά προφίλ περισσότερα από αυτά των δεινοσαύρων και θηλαστικών των πτηνών από οποιοδήποτε ερπετό, αλλά διατηρώντας ένα ενεργό μεταβολισμό και υψηλή θερμοκρασία του σώματος ήρθε με κόστος γιγαντιαίων δεινόσαυρων. Όσο μεγαλύτερος είναι ο δεινόσαυρος, τόσο πιο δύσκολο θα ήταν να απορρίπτεται η υπερβολική θερμότητα. Αν ένα ζεστό σαουτσούπορτ έπρεπε να το φουστάρει για να προλάβει έναν σύντροφο ή να ξεφύγει από ένα θρόμβο, ο δεινόσαυρος θα μπορούσε να διατρέξει τον κίνδυνο υπερθέρμανσης μέσω άσκησης.

Η δυσκολία που αντιμετωπίζουν τα μεγάλα sauropods με την εξάπλωση θερμότητας έχει αναφερθεί μερικές φορές ως λόγος που οι δεινόσαυροι αυτοί έπρεπε να έχουν μια εξωθερμική φυσικολογία που μοιάζει με κροκόδειλο ή ότι ήταν "gigantotherms" που διατηρούσαν σχετικά υψηλές θερμοκρασίες σώματος λόγω του μεγέθους τους και ως εκ τούτου είχε λίγο περισσότερο περιθώριο με τη θερμότητα που παράγεται μέσω της άσκησης. Όπως υποστήριξε ο παλαιοντολόγος Matt Wedel σε μια επισκόπηση της βιολογίας σαυροπόδων το 2003, οι θέσεις αυτές βασίζονται σε υποθέσεις σχετικά με τα αναπνευστικά συστήματα δεινοσαύρων και τη φυσιολογία που χρησιμοποίησαν κροκοδειλούς ως μοντέλα. Όχι μόνο έχει αποδείξεις από την οστική μικροδομή που έδειξε ότι τα σαυροπόδαζαν αναπτύχθηκαν με εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό σε σχέση με εκείνο των θηλαστικών, αλλά οι παλαιοντολόγοι έχουν διαπιστώσει ότι τα σαυροπόδα είχαν πτηνά αναπνευστικά συστήματα που συνδύαζαν τους πνεύμονες με ένα σύστημα αερόσακων. Ένα τέτοιο σύστημα θα ήταν προσαρμοσμένο να αντιμετωπίσει έναν ενεργό, ενδόθερμο τρόπο ζωής, συμπεριλαμβανομένου ενός τρόπου για την απόρριψη της πλεονάζουσας θερμότητας.

Γνωρίζουμε ότι οι σαυρόποδες είχαν αερόσακους λόγω των οστών τους. Στον αυχένα, ειδικά, οι αερόσακοι που προέρχονται από τον πυρήνα του αναπνευστικού συστήματος εισέβαλαν στο οστό και άφησαν πίσω τους ξεχωριστές εσοχές. (Παρόλο που δεν είναι πάντα τόσο εκτεταμένοι, οι δεινοσαύροι των τεράστιων δειγμάτων δείχνουν και αυτά τα αερόσακους. Μέχρι σήμερα, κανείς δεν έχει βρει αξιόπιστα στοιχεία για αερόσακους στους ορνιθυσικούς δεινοσαύρους, στους οποίους συμπεριλαμβάνονται οι κερατοπίνοιες, .) Εκτός από το φωτισμό των σκελετών των σαυροπόδων και την ενίσχυση της αναπνοής τους, αυτό το πολύπλοκο σύστημα μπορεί να έχει παίξει ένα ρόλο στο να επιτρέψει στους σαυροπόδες να απορρίπτουν τη θερμότητα μέσω εξαερωτικής ψύξης με τον ίδιο τρόπο που τα μεγάλα πουλιά κάνουν σήμερα. Η ιδέα είναι παρόμοια με εκείνη που κάνει μια εργασία ψυχρότερης βλάστησης - η εξάτμιση του νερού στους υγρούς ιστούς της τραχείας του σαυροπόδου κατά τη διάρκεια της εκπνοής θα βοηθούσε τη θερμότητα να απορροφήσει τους δεινόσαυρους σε εξερχόμενο αέρα.

Αλλά ο ρόλος των αερόσακων σε ένα τέτοιο σύστημα, πολύ λιγότερο ένα ζώο μήκους 80 μέτρων ή περισσότερο, είναι ασαφές. Το συμπέρασμα είναι προφανές - όπως τα πουλιά, τα σαυροπόδα είχαν το ανατομικό υλικό για να κρυώσουν - αλλά οι μηχανικοί της διαδικασίας είναι ακόμη σκοτεινές, δεδομένου ότι δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε ένα ζωντανό Mamenchisaurus . Νωρίτερα αυτό το φθινόπωρο, η βιολόγος Nina Sverdlova και οι συνάδελφοί της ξεκίνησαν έρευνα που μπορεί να βοηθήσει τους παλαιοντολόγους να εξετάσουν προσεκτικότερα την αναπνοή σαυροπόδων.

Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις από ζώντα πουλιά, η Sverdlova δημιούργησε ένα εικονικό μοντέλο τραχείας κοτόπουλου και αερόσακου με προσοχή στην προσομοίωση της ανταλλαγής θερμότητας. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το σχετικά απλό μοντέλο τους ήταν σε θέση να προσεγγίσει τα πειραματικά δεδομένα από τα ζώντα πουλιά και έτσι παρόμοια μοντέλα μπορεί να βοηθήσουν τους παλαιοβιολόγους να εκτιμήσουν πώς οι σαυροπότες πετάνε θερμότητα. Θα πρέπει να περιμένουμε για ποιες μελλοντικές μελέτες θα βρούμε. Αυτή η σειρά αποδεικτικών στοιχείων δεν θα επιλύσει πλήρως τη συζήτηση σχετικά με τη φυσιολογία σαυροπόδων και τη θερμοκρασία του σώματος, αλλά μπορεί να βοηθήσει τους παλαιοβιολόγους να διερευνήσουν διεξοδικότερα το κόστος και τα οφέλη από το να είναι τόσο μεγάλα.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

Sander, Ρ., Christian, Α., Clauss, Μ., Fechner, R., Gee C., Griebeler E., Gunga Η. Hummel J., Mallison Η. Perry S., Preuschoft, H., Rauhut, Ο., Remes, Κ., Tutken, Τ., Wings, Ο., Witzel, U. 2011. Βιολογία των δεινοσαύρων σαυροπόδων: η εξέλιξη του γιγαντισμού. Biological Reviews 86: 117-155

Sverdlova, N., Lambertz, Μ., Witzel, U., Perry, S. 2012. Οριακές συνθήκες για μεταφορά θερμότητας και ψύξη με εξάτμιση στην τραχεία και το σύστημα αερόσακων των κατοικίδιων πτηνών: Μια δισδιάστατη ανάλυση CFD. PLOS One 7, 9. e45315

Wedel, M. 2003. Σπονδυλική πνευματικότητα, αερόσακοι και φυσιολογία δεινοσαύρων σαυροπόδων. Paleobiology 29, 2: 243-255

Τα Sauropods έχουν ενσωματωμένους ψύκτες βάλτους;