https://frosthead.com

Μια ελαφριά, γρήγορη, θανάσιμη μηχανή

Όταν αγοράζετε κάποιο κατεψυγμένο κοτόπουλο από το σούπερ μάρκετ, αγοράζετε πραγματικά τα παγωμένα λείψανα ενός ζωντανού δεινοσαύρου. Κατά τη διάρκεια της προηγούμενης δεκαετίας, μια αφθονία απολιθωμάτων από την Κίνα έδειξε πειστικά ότι τα πουλιά εξελίχθηκαν από μικρούς, αρπακτικούς δεινοσαύρους και ότι ακόμη και οι γιγαντιαίοι Τυραννοσαύροι πιθανόν να είχαν σπορ κάποιες χούφτες κατά τη διάρκεια ενός μέρους της ζωής τους. Με κάθε παρελθόν έτος, νέα στοιχεία υπογραμμίζουν περαιτέρω ότι πολλά από τα χαρακτηριστικά που θεωρούμε ενδεικτικά των πουλιών εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στους δεινόσαυρους. Ένας νέος δεινόσαυρος από την Αργεντινή, ωστόσο, δείχνει ότι μερικά από αυτά τα χαρακτηριστικά εμφανίστηκαν πολύ νωρίτερα από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί.

Ανακοίνωσε την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό ανοικτής πρόσβασης PLoS One, το Aerosteon riocoloradensis ήταν ένας μεγάλος δεινόσαυρος που έτρωγε το κρέας, ο οποίος ζούσε πριν από 84 εκατομμύρια χρόνια σε αυτό που είναι τώρα η Νότια Αμερική. Νωρίτερα στη γεωλογική ιστορία, η Νότια Αμερική ανήκε σε μια μεγαλύτερη γη που ονομάζεται Gondwana. Εξαιτίας αυτής της σχέσης, πολλοί από τους δεινόσαυρους που ζούσαν στη Νότια Αμερική ζούσαν επίσης σε άλλα μέρη του κόσμου που κάποτε συνδέονταν με αυτήν, όπως η Αφρική.

Σε αυτές τις νότιες ηπείρους υπήρχαν τρεις μεγάλες ομάδες μεγάλων, αρπακτικών δεινοσαύρων. Μερικοί από τους πιο γνωστούς ήταν ο κυνηγός Spinosaurus, ο μεγάλος συρμάτινος Giganotosaurus και ο σαρκοφάγος Carnotaurus . Είναι εκπρόσωποι των τριών κύριων ομάδων των θερόποδων που ήταν παρόντες σε ολόκληρη τη Γκοντούνα. Αλλά με περίεργο τρόπο, ο Aerosteon δεν εντάχθηκε σε καμία από αυτές τις ομάδες. Αρχικά παρουσιάστηκε η μεγαλύτερη ομοιότητα με τους συγγενείς του Giganotosaurus, αλλά καθώς οι ερευνητές το μελέτησαν πιο στενά, εκπλήσσονταν ότι η Aerosteon ήταν πιο στενά συνδεδεμένη με τον τρόμο της Βόρειας Αμερικής, του Allosaurus .

Η παρουσία ενός συγγενούς του Allosaurus στη Νότια Αμερική κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου - η ύστερη Κρητιδική - ήταν συγκλονιστική από μόνη της, αλλά η σκελετική αρχιτεκτονική του Aerosteon ήταν ακόμα πιο ενδιαφέρουσα. Καθώς οι παλαιοντολόγοι μελέτησαν τα οστά, είδαν περίεργα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που παρατηρούνται και στα πουλιά, όπως μέρη των σπονδύλων που έμοιαζαν με τα κουνούπια. Αυτά ήταν μέρη στα οστά που είχαν εισβληθεί από αερόσακους.

Στα ζώντα πτηνά, οι αερόσακοι συνδέονται με τους πνεύμονες και διεισδύουν στο περιβάλλον οστό, ιδιαίτερα στους σπονδύλους. Αυτά τα οστά ονομάζονται "πνευματικά". Οι δομές είναι απαραίτητες για το μοναδικό πρότυπο αναπνοής των πτηνών, όπου ο εισπνεόμενος αέρας μετακινείται συνεχώς σε όλη τη σειρά των σάκων αέρα, επιτρέποντας στα πουλιά να εκχυλίζουν περισσότερο οξυγόνο. Μειώνουν επίσης το βάρος με το κοίλωμα του οστού, το οποίο βοηθάει να πετάξει κανείς στον αέρα. Ο Aerosteon έδειξε παρόμοια χαρακτηριστικά στους σπονδύλους του καθώς και άλλα μέρη του σκελετού, όπως τα ισχία, το ψαλίδι και τα οστά κατά μήκος της κοιλιάς (που ονομάζεται γαστραλία). Άλλοι δεινοσαύροι, όπως ο τεραποδάγος Majungasaurus από τη Μαδαγασκάρη και πολλοί από τους δεινοσαύρους σαυροπόδων όπως το Diplodocus, ήταν γνωστό ότι είχαν προηγουμένως πεπιεσμένα οστά, αλλά η Aerosteon εμφάνισε το πιο εκτεταμένο κοίλωμα σε όλο το σώμα που έχει δει μέχρι στιγμής.

Όπως είναι παρόμοια με τα πουλιά, τα Aerosteon και Majungasaurus δεν ανήκαν στην ομάδα των θερμογόνων που σχετίζονται άμεσα με τα πιό πρόωρα πτηνά και τα sauropods απομακρύνθηκαν ακόμη περισσότερο από την καταγωγή των πτηνών. Οι Aerosteon, οι sauropods και οι προγόνες των πουλιών ήταν όλοι σαουριστικοί δεινοσαύροι και μοιράστηκαν έναν κοινό πρόγονο πριν από 230 εκατομμύρια χρόνια. Πράγματι, η παρουσία πνευματικών οστών σε τόσα διαφορετικά saruischians υποδηλώνει ότι η παρουσία των αερόσακων στο σώμα ήταν κάτι που υπάρχει ήδη στον κοινό πρόγονο των saurischians.

Ενώ δεν μπορεί ποτέ να βρεθεί ένας οριστικός κοινός πρόγονος για τους saurischians, η πρόβλεψη επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι ένας από τους πρώτους saurischian δεινοσαύρους, Eoraptor, είχε επίσης τα οστά που σχηματίστηκαν από αερόσακους. Αυτό σημαίνει ότι μια από τις βασικές προσαρμογές των πτηνών που ζουν σήμερα ήταν ήδη παρούσα (ακόμα και αν δεν χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο) σε μικρούς, αρπακτικούς δεινοσαύρους πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια.

Ωστόσο, ο Aerosteon δεν ήταν ένας ιπτάμενος δεινόσαυρος, γιατί γιατί τα οστά του δείχνουν σαφώς την παρουσία αερόσακων; Δεδομένου ότι οι πρώτοι δεινοσαύροι των πτηνών δεν εξελίχθηκαν πριν από περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια - ή 75 εκατομμύρια χρόνια μετά την πρώτη ένδειξη αερόσακων στον σκελετό - τα πνευματικά οστά πρέπει να έχουν εξελιχθεί για διαφορετικό λόγο. Στη μελέτη τους για Aerosteon, οι ερευνητές πρότειναν ότι η έκταση των αερόσακων σε μεμονωμένους δεινοσαύρους ποικίλλει.

Ακόμη και μεταξύ μεμονωμένων ζώων, το ποσό που τα οστά ήταν γλυπτά με αερόσακους διαφέρει. Πιο εκτεταμένοι αερόσακοι θα είχαν ευνοηθεί στους δεινόσαυρους, όπου ελαφρύνει τον σκελετό αρκετά ώστε να τους προσφέρει ένα πλεονέκτημα, κυρίως απαιτώντας λιγότερη ενέργεια για να μετακινηθούν.

Μόλις οι αερόσακοι διείσδυσαν μια μεγαλύτερη ποσότητα του σκελετού, θα μπορούσαν να συμμετάσχουν στην εξέλιξη για άλλες χρήσεις. Δεδομένου ότι θα είχαν προκύψει από τους πνεύμονες για να αρχίσουν, οι αερόσακοι μπορεί να έχουν βοηθήσει την αναπνοή ορισμένων δεινοσαύρων. Αυτή είναι μια πιθανότητα για Aerosteon, αλλά οι ερευνητές προειδοποίησαν ότι μόνο επειδή οι αερόσακοι του μπορεί να έχουν χρησιμοποιηθεί στην αναπνοή δεν σημαίνει ότι έπνιξε όπως και τα πουλιά.

Δεδομένου ότι τα πτηνά είναι τα μόνα ζώντα ζώα με αυτούς τους εκτεταμένους αερόσακους, δεν υπάρχουν ακριβή ισοδύναμα διαβίωσης για να συγκριθεί η Aerosteon . Ακόμα, μόλις οι δεινόσαυροι είχαν αερόσακους που συνέβαλαν στην αναπνοή, οι αερόσακοι θα μπορούσαν να προσαρμοστούν περαιτέρω από την εξέλιξη για να κάνουν την αναπνοή πιο αποτελεσματική. Τα κοίλα οστά που μοιάζουν περισσότερο με εκείνα των ζώντων πτηνών έχουν περιγραφεί από τους coelurosaurs, τους αρπακτικούς δεινοσαύρους από τους οποίους εξελίχθηκαν τα πτηνά.

Η περιγραφή του Aerosteon είναι αξιοσημείωτη όχι μόνο επειδή είναι ένας άλλος εντυπωσιακός δεινοσαύρων που τρώει το κρέας για να προσθέσει στο αρπακτικό πανθεόν, αλλά και γιατί δημιουργεί μερικά σημαντικά νέα ερωτήματα σχετικά με τους δεινόσαυρους ως ζωντανά πλάσματα. Πώς ένας συγγενής δεινοσαύρων της Βόρειας Αμερικής έφτασε στη Νότια Αμερική και παραμένει εκεί για τόσο πολύ καιρό; Μήπως η Aerosteon έχει στενούς συγγενείς των οποίων τα απομεινάρια βρίσκονται ακόμη στη Νότια Αμερική; Ποια πλεονεκτήματα έκαναν οι αερόσακοι στον σκελετό του; Πώς εξελίχτηκαν οι αερόσακοι σε όργανα που βοηθούσαν τους δεινόσαυρους να αναπνέουν; Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος; Τέτοιες ερωτήσεις θα βοηθήσουν τους παλαιοντολόγους να εργάζονται για πολλά χρόνια.

Εδώ είναι μια κριτική ανάλυση δύο συστατικών του Aerosteon που βρήκα ενδιαφέρουσα.

Φωτογραφία Πιστωτική: PlosOne

Μια ελαφριά, γρήγορη, θανάσιμη μηχανή