Jesu li dinosauri bili toplokrvni?

Jer postoji toliko pomutnje u tome što znači bilo koje stvorenje - ne samo dinosaur - "Hladnokrvni" ili "toplokrvni", pokrenimo analizu ovog pitanja s nekim prijeko potrebnim definicije.

Biolozi koriste različite riječi kako bi opisali metabolizam određene životinje (to jest, prirodu i brzinu kemijskih procesa koji se odvijaju unutar njenih stanica). U an endotermički stvorenje, stanice stvaraju toplinu koja održava životinjsku tjelesnu temperaturu, dok ectothermic životinje apsorbiraju toplinu iz okoline.

Postoje još dva pojma umjetnosti koja dodatno kompliciraju ovo pitanje. Prva je toplokrvnih, opisujući životinje koje održavaju konstantnu unutarnju tjelesnu temperaturu, a drugo je poikilotermički, što se odnosi na životinje čija tjelesna temperatura varira u skladu s okolinom. (Zbunjujuće je moguće da biće može biti ektotermno, ali ne i poikiotermno, ako izmijeni svoje ponašanje u cilju održavanja tjelesne temperature kad se suoči s nepovoljnim okruženjem.)

Kao što ste već pretpostavili iz gornjih definicija, ne mora nužno proizići da jedan ektotermični gmizavac doslovno ima hladniju krv, temperaturnu temperaturu, nego endotermični sisavac. Na primjer, krv pustinjskog guštera koji se sunčao privremeno će biti toplija od krvi one sisavaca slične veličine u istom okruženju, iako će se s njim sniziti i tjelesna temperatura guštera suton.

Bilo kako bilo, u modernom svijetu sisavci i ptice su i endotermični i homeotermični (tj. "Toplokrvni"), dok je većina gmazova (i neke ribe) i ektotermični i pokikilotermični (tj. "hladnokrvno"). Pa što je s dinosaurima?

Stotinu ili više godina nakon što su se njihovi fosili počeli otkopavati, paleontolozi i evolucijski biolozi pretpostavili su da su dinosauri sigurno bili hladnokrvni. Čini se da su ovu pretpostavku potaknule tri isprepletene linije obrazloženja:

1) Neki dinosauri bili su vrlo krupni, zbog čega su istraživači vjerovali da su prema tome spori metabolizama (jer bi stotinjak biljojeda trebalo ogromnu količinu energije za održavanje visokog tijela temperatura).

2) Za iste te dinosaure pretpostavljalo se da ih ima izuzetno mali mozak za njihova velika tijela koja su pridonijela slici sporih, brbljavih, ne posebno budnih stvorenja (više poput galapagoških kornjača nego brzih Velociraptor).

3) Budući da su moderni gmizavci i gušteri hladnokrvni, imalo je smisla da i "gušterasta" stvorenja poput dinosaura moraju biti hladnokrvna. (Ovo ste, kao što ste možda pogodili, najslabiji argument u korist hladnokrvnih dinosaura.)

Ovo shvaćanje dinosaura počelo se mijenjati u kasnim šezdesetima, kada je nekolicina paleontologa, glavnog među njima Robert Bakker i John Ostrom, počeo objavljivati ​​sliku dinosaura kao brzih, brzih, energičnih bića, više sličnih modernim grabežljivcima sisavaca nego glomaznim mitovima guštera. Problem je bio, to bi bilo izuzetno teško za Tyrannosaurus Rex održavati takav aktivan stil života ako je bio hladnokrvan - što je dovelo do teorije da su dinosaurusi zapravo bili endotermi.

Jer nema živih dinosaura koji bi se mogli secirati (s jednom mogućom iznimkom, koju ćemo dobiti dolje), većina dokaza za toplokrvni metabolizam potječe iz modernih teorija o dinosauru ponašanje. Evo pet glavnih argumenata za endotermičke dinosauruse (od kojih su neki osporavani dolje, u odjeljku "Argumenti protiv").

• Barem su neki dinosauri bili aktivni, pametni i brzi. Kao što je gore spomenuto, glavni poticaj za toplokrvnu teoriju o dinosaurima jest taj da su neki dinosauri izloženi "Sisavačko" ponašanje, što podrazumijeva razinu energije koju (pretpostavljamo) može održati samo toplokrvnjak metabolizam.
• Kosti dinosaura pokazuju dokaze endotermičkog metabolizma. Mikroskopska analiza pokazala je da su kosti nekih dinosaura rasle brzinom usporedivom s modernim sisavcima i imaju više zajedničkih značajki s kostima sisavaca i ptica nego s kostima modernog doba gmazovi.
• Na visokim širinama pronađeni su mnogi fosili dinosaura. Hladnokrvna bića imaju veću vjerojatnost da će evoluirati u toplim predjelima, gdje mogu koristiti okoliš za održavanje svoje tjelesne temperature. Veće zemljopisne širine podrazumijevaju hladnije temperature, tako da je malo vjerojatno da su dinosauri bili hladnokrvni.
• Ptice su endotermi, pa je i dinosaura sigurno bilo. Mnogi biolozi smatraju ptice "živim dinosaurusima", i razlog su da je toplokrvnost modernih ptica izravan dokaz toplokrvnog metabolizma njihovih predaka dinosaura.
• Krvožilni sustavi dinosaura zahtijevali su toplokrvni metabolizam. Ako je div sauropod Kao Brahiosaur držao je glavu u vertikalnom položaju, poput žirafe, što bi postavilo ogromne zahtjeve njegovom srcu - i samo bi endotermični metabolizam mogao potaknuti njegov krvožilni sustav.

Prema nekoliko evolucijskih biologa, nije dovoljno reći da su neki dinosauri možda brži i pametniji nego što se pretpostavljalo, svi dinosaurusi imali su toplokrvne metabolizme - i posebno je teško zaključiti metabolizam iz pretpostavljenog ponašanja, a ne iz stvarnog fosila snimiti. Evo pet glavnih argumenata protiv toplokrvnih dinosaura.

• Neki dinosauri bili su preveliki da bi bili endotermi. Prema nekim stručnjacima, 100-tonski sauropod s toplokrvnim metabolizmom vjerojatno bi se pregrijavao i umro. U toj bi težini hladnokrvni dinosaur mogao biti ono što se naziva "inercijalni homeoterm" - tj. polako se zagrijavala i polako hladila, omogućujući mu da održava manje-više stalno tijelo temperatura.
• jurski i kredna razdoblja bila su vruća i gusta. Točno je da su mnogi fosili dinosaura pronađeni na velikim nadmorskim visinama, ali prije 100 milijuna godina čak je i planinski vrh visok 10 000 metara mogao biti relativno mračan. Ako je klima bila vruća tijekom cijele godine, to bi pogodovalo hladnokrvnim dinosaurima koji su se oslanjali na vanjske temperature kako bi održali tjelesnu toplinu.
• Ne znamo dovoljno o držanju dinosaura. To nije sigurno Barosaurus uzdignuo glavu do stočne hrane; neki stručnjaci misle da su biljojedi dinosauri dugo držali svoje vratove paralelno s tlom, koristeći repove kao q protutežu. To bi oslabilo argument da su ovi dinosaurusi trebali toplokrvni metabolizmi da bi krv pumpali u mozak.
• Dokazi o kosti su precijenjeni. Možda je istina da su neki dinosauri rasli brže nego što se ranije vjerovalo, ali to možda nije dokaz u korist toplokrvnog metabolizma. Jedan eksperiment pokazao je da moderni (hladnokrvni) gmazovi mogu brzo stvoriti kost u pravim uvjetima.
• Dinosaurima su nedostajale respiratorne turbine. Da bi se zadovoljile metaboličke potrebe, toplokrvna bića dišu oko pet puta češće od gmazova. Endotermi koji žive u kopnu imaju svoje strukture u lubanjama koje se nazivaju "respiratorne turbine", koje pomažu zadržati vlagu tijekom disanja. Do danas nitko nije našao uvjerljive dokaze o tim strukturama na fosilima dinosaurusa - dakle, dinosauri su sigurno bili hladnokrvni (ili, barem, definitivno, nisu endotermi).

Što možemo zaključiti iz gornjih argumenata za i protiv toplokrvnih dinosaura? Mnogi znanstvenici (koji nisu povezani ni s jednim taborom) vjeruju da se ta rasprava temelji na lažnom prostorija - to jest, nije slučaj da su dinosauri trebali biti toplokrvni ili hladnokrvni, bez treća alternativa.

Činjenica je da još uvijek ne znamo dovoljno o tome kako metabolizam funkcionira ili kako se on potencijalno može razvijati kako bismo izvukli bilo kakve definitivne zaključke o dinosaurima. Moguće je da dinosauri nisu bile ni toplokrvne ni hladnokrvne, ali su imale „srednji“ tip metabolizma koji tek treba oboriti. Također je moguće da su svi dinosauri bili toplokrvni ili hladnokrvni, ali neke su se pojedine vrste razvile prilagodbe u drugom smjeru.

Ako vam ova posljednja ideja zvuči zbunjujuće, imajte na umu da nisu svi moderni sisari toplokrvni na potpuno isti način. Brz, gladan gepar ima klasičan toplokrvni metabolizam, ali relativno primitivni platišci sportski a podešen metabolizam koji je na mnogo načina bliži onom guštera razmjerno velike veličine nego onom drugih sisavci. Dodatno komplicirajući stvari, neki paleontolozi tvrde da su polako prapovijesni sisavci (poput Myotragus-a, špiljska koza) imali istinske hladnokrvne metabolizme.

Danas se većina znanstvenika pretplaćuje na toplokrvnu teoriju o dinosaurima, ali to bi se klatno moglo ljubiti na drugi način jer su pronađeni dodatni dokazi. Za sada će bilo kakvi definitivni zaključci o metabolizmu dinosaura morati čekati na buduća otkrića.