Ar dinozaurai buvo šiltakraujai ar šaltakraujai?

Ar dinozaurai buvo šiltakraujai ar šaltakraujai?

Dešimtmečius trukusios paleontologų diskusijos – ar dinozaurai buvo šaltakraujai ar šiltakraujai? – buvo išspręstas, paskelbus naujus tyrimus Gamta suteikiantis naują metodą išnykusių gyvūnų metabolizmui analizuoti.

“[M]Etabolizmas yra tai, kaip efektyviai mes paverčiame deguonį, kurį kvėpuojame, į cheminę energiją, kuri maitina mūsų kūną “, – sako straipsnio pagrindinė autorė Jasmina Wiemann, susijusi su Jeilio universitetu ir Los Andželo apygardos gamtos istorijos muziejumi.

Grupės išvados, anot jos, „labai įdomios mums, kaip paleontologams – klausimas, ar dinozaurai buvo šiltakraujai, ar šaltakraujai, yra vienas seniausių klausimų paleontologijoje, ir dabar manome, kad turime sutarimą – kad dauguma dinozaurų buvo šiltakraujis“.

„Naujasis Jasminos Wiemann sukurtas tarpinis serveris leidžia mums tiesiogiai daryti išvadą apie medžiagų apykaitą išnykusiuose organizmuose, apie ką tik svajojome prieš keletą metų“, – sako bendraautorius Matteo Fabbri, Čikagos lauko muziejaus doktorantas. „Mes taip pat nustatėme skirtingus metabolizmo greičius, apibūdinančius skirtingas grupes, o tai anksčiau buvo pasiūlyta remiantis kitais metodais, bet niekada nebuvo tiesiogiai išbandyta.“

Kadangi iš dinozaurų liko tik suakmenėję jų palaikai, nustatyti, ar jie buvo endoterminiai (šiltakraujai), ar ektoterminiai (šaltakraujai), nebuvo lengva.

Paleontologai turėjo panaudoti cheminę fosilijų analizę ir suakmenėjusių kaulų struktūros palyginimą su šiandieniniais gyvūnais, kad galėtų įvertinti išnykusių gyvūnų metabolizmą.


Daugiau apie dinozaurus: mažiausias dinozaurų fosilijas Australijoje – 4,2 tonos!


„Anksčiau žmonės žiūrėdavo į dinozaurų kaulus naudodami izotopų geochemiją, kuri iš esmės veikia kaip paleotermometras“, – sako Wiemannas.

Mineralai dažnai susidaro esant tam tikroms temperatūroms, o fosilijose esantys mineralai gali parodyti šilumą išnykusio gyvūno kauluose. „Tai tikrai šaunus požiūris ir jis buvo tikrai revoliucingas, kai jis pasirodė, ir jis ir toliau suteikia labai įdomių įžvalgų apie išnykusių gyvūnų fiziologiją“, – sako Wiemannas. „Tačiau mes supratome, kad dar nelabai suprantame, kaip suakmenėjimo procesai keičia mūsų gaunamus izotopų signalus, todėl sunku vienareikšmiškai palyginti fosilijų duomenis su šiuolaikiniais gyvūnais.

Arba mokslininkai bandė įvertinti dinozaurų metabolizmą, analizuodami skirtingų rūšių augimo greitį.

„Jei pažvelgsite į dinozauro kaulinio audinio skerspjūvį, pamatysite eilę linijų, pavyzdžiui, medžio žiedų, atitinkančių augimo metus“, – sako Fabbri. „Galite suskaičiuoti augimo linijas ir tarpą tarp jų, kad pamatytumėte, kaip greitai dinozauras augo. Riba priklauso nuo to, kaip augimo greičio įvertinimus paverčiate metabolizmu: greitesnis ar lėtesnis augimas gali būti labiau susijęs su gyvūno gyvenimo etapu, o ne su jo metabolizmu, pvz., kaip mes augame greičiau, kai esame jauni, ir lėčiau, kai esame vyresni. .

Naujasis Wiemann komandos pasiūlytas metodas sutelktas ne į mineralus fosilijose ar dinozaurų augimo tempus, o į deguonies naudojimą. Kvėpuojant gyvūnams gaminasi baltymai, cukrus ir riebalai. Gaminant šiuos organinius junginius, susidaro molekulinės „atliekos“, kurios išsaugomos fosilizacijos procese. Taigi, mokslininkai sugebėjo išmatuoti, kiek skirtingų deguonies dinozaurų rūšių kvėpuoja.

Žvelgdama į iškastinius šlaunikaulius, patamsėjusius dėl didelio organinių medžiagų kiekio, komanda naudojo neardomąją infraraudonųjų spindulių spektroskopiją, kad išmatuotų organinių „atliekų“ junginius fosilijose.

Mikroskopinis vaizdas iš vieno iš dinozaurų (Allosaurus) kaulų išskirtų minkštųjų audinių, tirtų dėl metabolinių signalų (metabolinių kryžminių ryšių) baltyminės kaulų matricos fosilizacijos produktuose. Suakmenėjimas sukuria papildomus kryžminius ryšius, kurie kartu su metaboliniais kryžminiais ryšiais sukuria būdingą rudą fosilinės tarpląstelinės matricos spalvą, kuri laiko kaulų ląsteles (tamsias, išsišakojusias struktūras) ir kraujagysles (vamzdelio pavidalo struktūra centre). Kreditas: © J. Wiemann

Išanalizavę 55 rūšis, įskaitant dinozaurus ir jų taip pat išnykusius skraidančius pusbrolius, pterozaurus ir šiek tiek tolimesnius jūrų pusbrolius pleziozaurus, mokslininkai palygino turinį su gyvų gyvūnų, pavyzdžiui, paukščių, šlaunikauliais, kad padarytų išvadą apie išnykusių gyvūnų medžiagų apykaitos greitį.

Dinozaurų metabolizmas paprastai yra didelis, nustatė komanda.

Dvi didelės dinozaurų grupės yra saurusiai (driežaplaukiai) ir ornitišai (paukščiuogiai) ir driežaplaukiai dinozaurai, pvz. Triceratops ir Stegozauras buvo nustatyta, kad medžiagų apykaita yra maža, kaip ir šiandieninių šaltakraujų gyvūnų.

Dinozaurai paukščiais, įskaitant sauropodus (masyvūs, ilgakakliai dinozaurai, pvz. Brachiozaurus) ir teropodai (paprastai mintantys mėsa, dvikojai dinozaurai, pvz., Tiranozaurai ir Velociraptor) buvo šiltakraujai ir net karštakraujai.

Grupės išvados papildo ankstesnį darbą, kuris užsiminė apie tokias tendencijas, bet negalėjo jų įrodyti. Rezultatai taip pat suteikia naujų įžvalgų apie kasdienį dinozaurų gyvenimą ir veiklą.

„Dinozaurai, kurių medžiagų apykaita lėtesnė, tam tikru mastu būtų priklausę nuo išorinės temperatūros“, – sako Wiemannas. „Driežai ir vėžliai sėdi saulėje ir kaitinasi, todėl mums gali tekti apsvarstyti panašią „elgesio“ termoreguliaciją ornitiškiams, kurių medžiagų apykaita yra ypač maža. Šaltakraujai dinozaurai taip pat galėjo migruoti į šiltesnio klimato kraštus šaltuoju metų laiku, o klimatas galėjo būti atrankos veiksnys, lemiantis, kur galėtų gyventi kai kurie iš šių dinozaurų.

Ir atvirkščiai, karštakraujai dinozaurai būtų buvę aktyvesni ir jiems būtų reikėję daug valgyti. „Karštakraujai milžiniški sauropodai buvo žolėdžiai, todėl šiai medžiagų apykaitos sistemai maitinti prireiktų daug augalinių medžiagų“, – sako Wiemannas. „Jie turėjo labai efektyvią virškinimo sistemą, o kadangi jie buvo tokie dideli, tikriausiai jiems buvo daugiau problemų atvėsti, o ne įkaisti.“

„Išnykusių gyvūnų biologijos ir fiziologijos atkūrimas yra vienas iš sunkiausių paleontologijos dalykų“, – sako Fabbri. „Šis naujas tyrimas prideda esminį galvosūkį, padedantį suprasti fiziologijos raidą giliu laiku, ir papildo ankstesnius tarpinius serverius, naudotus šiems klausimams tirti.

Wiemannas, pateikdamas mums gyvūnų vaizdą praeityje, taip pat tiki, kad tai gali padėti suprasti gyvūnus šiandien.

„Paprastai teigiama, kad greitas medžiagų apykaitos greitis yra vienas iš pagrindinių privalumų, kai reikia išgyventi masinį išnykimą ir po to sėkmingai spinduliuoti“, – sako ji. Kai kurie mokslininkai teigia, kad tik paukščių dinozaurai išgyveno išnykimo įvykį prieš 65 milijonus metų dėl spartesnio paukščių metabolizmo. Tačiau Wiemannas mano, kad naujasis tyrimas padeda paneigti šią teoriją, nes daugelis dinozaurų, kurių metabolizmas buvo greitas, taip pat išnyko. „Gyvename šeštajame masinio išnykimo etape, – sako ji, – todėl mums svarbu suprasti, kaip šiuolaikiniai ir išnykę gyvūnai fiziologiškai reagavo į ankstesnius klimato pokyčius ir aplinkos sutrikimus, kad praeitis galėtų informuoti apie biologinės įvairovės išsaugojimą dabartyje ir informuoti apie mūsų būsimus veiksmus.



Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.