https://frosthead.com

Kas sauropoodidel oli sisseehitatud sohu jahutid?

Sauropod olid äärmuslikud dinosaurused. Alates suhteliselt väikestest kääbusliikidest - ikka umbes 12 jalga pikad - kuni üle 100 jala pikkuste hiiglasteni olid need väikese peaga, sambajäsemega pikakaelalised dinosaurused kõige kummalisemate olendite hulka, kes iial maa peal käinud. Ärge laske end petta selliste liikide nagu Apatosaurus ja Brachiosaurus tuntusest ; sauropoodide anatoomia oli nii kummaline, et paleontoloogid arutavad endiselt oma bioloogia põhiküsimusi. See, kuidas sauropod paaritasid, toitsid, südamele pähe verd pumpasid ja isegi kuidas kaelas hoidsid, on kõik andnud rikkaliku aluse spetsialistide vaheliseks aruteluks. Kõige kauem püsinud saladuste hulgas on see, kuidas sellised tohutud ja kahtlemata aktiivsed loomad takistasid end ülekuumenemast. Võib-olla peitub lahendus lindudega jagatud anatoomilises nuris.

Võimalik, et Diplodocusel ja sugulastel oli probleeme kehatemperatuuriga. Mitmed tõendid, alates histoloogiast kuni jäsemete proportsioonideni, on näidanud, et väljasurnud dinosauruste füsioloogilised profiilid sarnanesid rohkem lindude dinosauruste ja imetajate kui ühegi roomajaga, kuid aktiivse metabolismi ja kõrge kehatemperatuuri säilitamine läks hiiglaslike dinosauruste jaoks maksma. Mida suurem on dinosaurus, seda keerulisem oleks olnud liigne kuumus maha lasta. Kui kuumalt jooksev sauropod peaks tüürima paarituse järele jõudmiseks või jälitavale teropoodile pääsemiseks kabja, võib dinosaurus treenimise ajal kuumeneda.

Mõnikord on raskustena, mida suured sauropod peavad silmitsi seisma kuumuse langemisega, põhjuseks, et neil dinosaurustel pidi olema ektotermiline, krokodillilaadne füsioloogia või et tegemist oli gigantotermidega, mis säilitasid oma suuruse tõttu vaid suhteliselt kõrge kehatemperatuuri. ja seetõttu oli treeningul tekkiva kuumusega pisut rohkem mänguruumi. Nagu väitis paleontoloog Matt Wedel sauropoodide bioloogia 2003. aasta ülevaates, põhinevad need seisukohad eeldustel dinosauruste hingamissüsteemide ja füsioloogia kohta, mis kasutasid mudelitena krokodüüle. Mitte ainult luude mikrostruktuurist saadud tõendid näitavad, et sauropoodid kasvasid sama kiirelt kui imetajad, kuid paleontoloogid on leidnud, et sauropodidel olid linnukesed hingamissüsteemid, mis ühendasid kopse õhukottide süsteemiga. Selline süsteem oleks kohandatud aktiivse endotermilise eluviisiga toimetulemiseks, sealhulgas viis liigse kuumuse eraldamiseks.

Me teame, et sauropoodidel oli luude tõttu õhukotid. Eriti kaelas tungisid luu sisse hingamissüsteemi tuumast tulenevad õhukotid ja jätsid selged eristatavad taanded. (Ehkki mitte alati nii ulatuslikud, näitavad teropoodide dinosaurused ka nende õhukottide kohta tõendusmaterjali. Tänaseks pole aga ornithischian dinosaurustest, sealhulgas sarvedega keratopsiatest, labidaga nokaga tehtud herosaurustest ja soomustatud ankülosaurudest, keegi veel leidnud kindlaid tõendeid õhukottide kohta) .) Lisaks sauropoodide luustike kergendamisele ja nende hingamise efektiivsuse suurendamisele võis see keeruline süsteem mängida ka rolli, mis võimaldas sauropodidel aurustuva jahutamise kaudu soojust eraldada samamoodi nagu seda teevad täna suured linnud. Mõiste sarnaneb sellega, mis muudab soo soodsamaks - vee aurustumine sauropodi hingetoru niisketes kudedes väljahingamise ajal oleks aidanud dinosaurusel suunata soojust väljuvasse õhku.

Kuid õhukottide roll sellises süsteemis, vähem kui 80 jalga pikk või rohkem, on ebaselge. Järeldus on ilmne - nagu lindudel, sauropoodidel oli anatoomiline riistvara, et end jahutada, kuid protsessi mehaanika on endiselt varjatud, arvestades, et me ei saa elavat Mamenchisaurust jälgida. Varem sel sügisel debüteerisid bioloog Nina Sverdlova ja tema kolleegid siiski uuringuid, mis võivad aidata paleontoloogidel põhjalikumalt uurida sauropodi hingamist.

Kasutades eluslindude tähelepanekuid, lõi Sverdlova kana hingetoru ja õhupussi virtuaalse mudeli, pöörates tähelepanu soojusvahetuse simuleerimisele. Teadlased leidsid, et nende suhteliselt lihtne mudel suutis lähendada eluslindude eksperimentaalseid andmeid ja seega võivad sarnased mudelid aidata paleobioloogidel hinnata, kuidas sauropod soojust eraldavad. Peame ootama, mida tulevased uuringud leiavad. See tõendusmaterjal ei lahenda täielikult arutelu sauropodi füsioloogia ja kehatemperatuuri üle, kuid see võib aidata paleobioloogidel lähemalt uurida nii suurte kulude kulusid ja eeliseid.

Viited:

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. Sauropodi dinosauruste bioloogia: gigantismi evolutsioon. Biological Reviews 86: 117-155

Sverdlova, N., Lambertz, M., Witzel, U., Perry, S. 2012. Kodulindude hingetoru ja õhukottide soojusülekande ja aurustumise jahutamise piirtingimused: kahemõõtmeline CFD-analüüs. PLOS Üks 7, 9. e45315

Wedel, M. 2003. Vertebraalne pneumaatilisus, õhukotid ja sauropodi dinosauruste füsioloogia. Paleobiology 29, 2: 243-255

Kas sauropoodidel oli sisseehitatud sohu jahutid?