Были ли динозавры теплокровными?

Поскольку существует так много недоразумений относительно того, что значит для любого существа – не только динозавра – быть «хладнокровным» или «теплокровным», давайте начнем наш анализ этого вопроса с некоторые столь необходимые определения.

Биологи используют множество слов для описания метаболизма данного животного (то есть природы и скорости протекающих химических процессов внутри своих ячеек). У эндотермического существа клетки выделяют тепло, которое поддерживает температуру тела животного, в то время как экзотермические животные поглощают тепло из окружающей среды.

Есть еще два художественных термина, которые еще больше усложняют этот вопрос. Первый – homeothermic , описывающий животных, которые поддерживают постоянную внутреннюю температуру тела, а второй – poikilothermic , который применяется к животным, температура тела которых колеблется в зависимости от окружающей среды. . (Как ни странно, существо может быть эктотермным, но не пойкиотермным, если оно изменяет свое поведение, чтобы поддерживать температуру своего тела при столкновении с неблагоприятной окружающей средой.)

Что значит быть теплокровным и хладнокровным?

Как вы, возможно, догадались из приведенных выше определений, из этого не обязательно следует, что у экзотермической рептилии в буквальном смысле слова более холодная кровь с точки зрения температуры, чем у эндотермических млекопитающих. Например, кровь ящерицы пустыни, греющейся на солнце, будет временно теплее, чем кровь млекопитающего аналогичного размера в той же среде, хотя температура тела ящерицы упадет с наступлением темноты.

В любом случае, в современном мире млекопитающие и птицы являются одновременно эндотермическими и гомеотермными (т. е. «теплокровными»), в то время как большинство рептилий (и некоторые рыбы) одновременно являются эктотермными и пойкилотермными (т. е. « хладнокровный”). Так что насчет динозавров?

Примерно через сто лет после того, как их окаменелости начали раскапывать, палеонтологи и эволюционные биологи предположили, что динозавры, должно быть, были холодными – кровавый. Это предположение, по-видимому, было вызвано тремя взаимосвязанными линиями рассуждений:

1) Некоторые динозавры были очень большими, что заставило исследователей полагать, что они, соответственно, медленно метаболизм (поскольку сто тонному травоядному потребуется огромное количество энергии для поддержания высокой температуры тела).

2) Предполагалось, что эти же динозавры у них очень маленький мозг из-за их больших тел, что способствовало созданию образа медленных, неуклюжих, не особо бодрствующих существ (больше похожих на галапагосских черепах, чем на быстрых велоцирапторов).

3) Поскольку современные рептилии и ящерицы хладнокровны, логично предположить, что «подобные ящерицам» существа вроде динозавров тоже должны быть хладнокровными. (Это, как вы уже догадались, самый слабый аргумент в пользу хладнокровных динозавров.. )

Это общепринятое представление о динозаврах начало меняться в конце 1960-х годов, когда несколько палеонтологов, главные из которых Роберт Баккер и Джон Остром, начали распространять изображение динозавров как быстрых, сообразительных, энергичных существ, больше похожих на современных хищников-млекопитающих, чем на неуклюжих ящериц из мифов. Проблема заключалась в том, что тираннозавру было бы чрезвычайно трудно вести такой активный образ жизни, если бы он был хладнокровным. Это привело к теории о том, что динозавры на самом деле могли быть эндотермами.

Аргументы в пользу теплокровных динозавров

Потому что вокруг нет живых динозавров, которые можно было бы препарировать (за одним возможным исключением, о котором мы поговорим ниже ), большая часть свидетельств теплокровного метаболизма происходит из современных теорий о поведении динозавров. Вот пять основных аргументов в пользу эндотермических динозавров (некоторые из которых оспариваются ниже, в разделе «Аргументы против»).

  • При по крайней мере, некоторые динозавры были активными, умными и быстрыми. Как упоминалось выше, основным стимулом для теории теплокровных динозавров является то, что некоторые динозавры демонстрировали поведение «млекопитающих», что влечет за собой уровень энергии, который (предположительно) может поддерживаться только теплокровным метаболизмом.
  • Кости динозавров свидетельствуют об эндотермическом метаболизме. Микроскопический анализ показал, что кости некоторых динозавров росли со скоростью, сравнимой с темпами роста современных млекопитающих, и имеют больше общих черт с костями млекопитающих и птиц, чем с костями современных рептилий.
  • Многие окаменелости динозавров были найдены в высоких широтах. Хладнокровные существа с гораздо большей вероятностью будут развиваться в теплых регионах, где они могут использовать окружающую среду для поддержания температуры своего тела. Более высокие широты влекут за собой более низкие температуры, поэтому маловероятно, что динозавры были хладнокровными.
  • Птицы – эндотермы, поэтому динозавры, должно быть, были такими же. Многие биологи считают птиц «живыми динозаврами» и считают, что теплокровность современных птиц является прямым доказательством теплокровного метаболизма их предков-динозавров.
  • Система кровообращения динозавров требовала особого внимания. теплокровный обмен веществ. Если бы гигантский зауропод, такой как Брахиозавр, держал голову в вертикальном положении, как жираф, это потребовало бы огромных усилий для его сердца – и только эндотермический метаболизм мог подпитывать его кровеносную систему.

Аргументы против теплокровных динозавров

По мнению нескольких эволюционных биологов, этого недостаточно, потому что некоторые динозавры могли быть быстрее и умнее, чем Ранее предполагалось, что у всех динозавров был теплокровный метаболизм, и особенно сложно сделать вывод о метаболизме по предполагаемому поведению, а не по фактической летописи окаменелостей. Вот пять основных аргументов против теплокровных динозавров.

  • Некоторые динозавры были слишком большими, чтобы быть эндотермами.. По мнению некоторых экспертов, 100-тонный зауропод с теплокровным обменом веществ, скорее всего, перегрелся и умер. При таком весе хладнокровный динозавр мог быть так называемым «инерционным гомеотермом», то есть медленно нагревался и медленно охлаждался, позволяя ему поддерживать более или менее постоянную температуру тела.
  • Юрский и меловой периоды были жаркими и душными. Это правда, что многие окаменелости динозавров были найдены на больших высотах, но 100 миллионов лет назад даже горная вершина высотой 10 000 футов могла быть относительно приятной. Если бы климат был жарким круглый год, это было бы в пользу хладнокровных динозавров, которые полагались на внешнюю температуру, чтобы поддерживать тепло своего тела.
  • Мы недостаточно знаем о позе динозавров. Нельзя с уверенностью сказать, что барозавр поднимал голову, чтобы добывать пищу; некоторые эксперты считают, что большие травоядные динозавры держали свои длинные шеи параллельно земле, q используя хвосты как противовес. Это ослабило бы аргумент о том, что этим динозаврам нужен теплокровный метаболизм, чтобы перекачивать кровь в свой мозг.
  • Доказательства, связанные с костями, переоценены. Возможно, правда, что некоторые динозавры росли быстрее, чем считалось ранее, но это может не свидетельствовать в пользу теплокровного метаболизма. Один эксперимент показал, что современные (хладнокровные) рептилии могут быстро образовывать кости при правильных условиях.
  • У динозавров не было носовых раковин. Чтобы удовлетворить свои метаболические потребности, теплокровные существа дышат примерно в пять раз чаще, чем рептилии. В черепе наземных эндотерм есть структуры, называемые «носовые раковины», которые помогают удерживать влагу во время процесса дыхания. На сегодняшний день никто не нашел убедительных доказательств наличия этих структур в окаменелостях динозавров – следовательно, динозавры должны были быть хладнокровными (или, по крайней мере, определенно не эндотермными).

Как обстоят дела сегодня

Итак, какой вывод мы можем сделать из приведенных выше аргументов за и против теплокровных динозавров? Многие ученые (не принадлежащие ни к одному из этих лагерей) полагают, что эти дебаты основаны на ложных предпосылках, то есть динозавры не должны быть теплокровными или хладнокровными без какой-либо третьей альтернативы. >

Дело в том, что мы еще недостаточно знаем о том, как работает метаболизм или как он может потенциально развиваться, чтобы сделать какие-либо определенные выводы о динозаврах. Возможно, динозавры не были ни теплокровными, ни хладнокровными, а имели «промежуточный» тип метаболизма, который еще предстоит определить. Также возможно, что все динозавры были теплокровными или хладнокровными, но некоторые отдельные виды развили адаптацию в другом направлении.

Если эта последняя идея сбивает с толку , имейте в виду, что не все современные млекопитающие одинаково теплокровны.. Быстрый и голодный гепард обладает классическим теплокровным метаболизмом, но относительно примитивный утконос обладает замедленным метаболизмом, который во многих отношениях ближе к таковому у ящериц сопоставимого размера, чем у других млекопитающих. Еще больше усложняет ситуацию то, что некоторые палеонтологи утверждают, что медленные доисторические млекопитающие (такие как Myotragus, пещерная коза) обладали истинным хладнокровным метаболизмом.

Сегодня большинство ученых присоединяются к теории теплокровных динозавров, но этот маятник может качнуться в другую сторону по мере появления новых доказательств. На данный момент для любых определенных выводов о метаболизме динозавров нужно будет дождаться будущих открытий.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий