Гігантський динозавр: Величезний спасибі завдяки пташиним легеням

Дослідники знаходять пояснення гігантизму сауроподів

Скелет дитини з сауроподом © Urs Möckli / ввічливість Музей динозаврів Аатал
читати вголос

Сауроподи, такі як брахіозавр, диплодок та апатозавр, були найбільшими сухопутними тваринами, що коли-небудь мешкали на землі, довжиною тіла майже 40 метрів, висотою до 17 метрів і вагою до 100 тонн. Їх унікальний гігантизм виявився можливим, оскільки вони відкладали яйця і мали багато потомства, перекушуючи їжу, а не пережовуючи їжу, маючи пташине легке та гнучку швидкість обміну речовин. Про це повідомляють дослідники Бонна та Цюріха у нинішньому номері "Наука".

Динозаврів зазвичай вважають тупиком еволюції. Їх досі не повністю пояснене вимирання призводить до думки, що вони не були дійсно успішною групою хребетних. Однак травоїдні сауроподи - найбільші сухопутні тварини усіх часів - не лише сформували 120 різних родів, але й панували в наземних екосистемах свого часу понад 100 мільйонів років - довше, ніж будь-яке інше живе. Якщо травоїдні ссавці захочуть бути однаково успішними, їм доведеться ще раз подвоїти своє виживання на Землі.

Ластівка замість жувати

Професор палеонтолог Мартін Сандер з університету Бонна та Маркус Клаус з Цюріхського університету представили нові уявлення про те, чому сауроподи можуть стати такими великими. Після цього сауроподи, на відміну від ссавців, мали еволюційну "старомодну" якість не пережовувати свою їжу. У них не було зубів, які роблять голову непропорційно більшою із збільшенням маси тіла. Таким чином, для великих розмірів не було обмежень, і тому були можливі дуже довгі шиї - форма, яка повністю відсутня у ссавців.

Реконструкція дитини з сауроподом © Urs Möckli / люб’язно надано Музей динозаврів Аатал

Тому що навіть шиї жирафи або верблюда надзвичайно короткі порівняно з шиями сауропода. За словами вчених, сауроподи не закривали їжу жуванням, а натомість просто перетравлювали довгий час перебування у своїх величезних кишках.

Але сауроподи мали іншу старість якості - вони відкладають яйця. Енергія, необхідна для розмноження, не вкладалася в єдиного, добре вихованого молодняку, а на численні потомства. Якщо стихійне лихо значно скоротило популяцію, то мало батьківських тварин могли швидко народити потомство, що дозволило популяції швидко відновитися. Це важлива причина довгого, поки що неперервного рекорду виживання модельних динозаврів, пояснює Клаус. дисплей

Пташині легені

Однак характеристика сауроподів та деяких інших динозаврів була досить розвинена і знаходить еквівалент у царстві тварин, мабуть, лише у птахів - їхніх пташиних легенів. Легеневій системі птахів властиві різні великі повітряні кишені в їхньому тілі, які також потрапляють в кістки і тим самим роблять їх легкими.

У сауроподних кістках, особливо в шийних хребцях, виявлено численні ознаки такої "пневматизації". З одного боку, ці високоефективні легені могли б забезпечити високу швидкість обміну речовин, особливо у молодих тварин, на думку дослідників. З іншого боку, мішечки з повітрям і пневматизація кісток зробили б величезне горло світлим і одночасно збільшили внутрішню поверхню тварин, завдяки чому, вдихаючи більше тепла, доставленого в навколишнє середовище могло бути.

Скелет Камаразавра Urs M ckli / люб’язність Музей динозаврів Аатал

Метаболізм, схожий на ссавців?

Кінцева, нібито високорозвинена властивість, обговорюється для сауроподів - а саме швидкість обміну речовин, яка суттєво змінюється в процесі розвитку від юнацької до дорослої стадії. Еквівалент цьому не відомо в сучасному царстві тварин. Ця властивість не може бути доведена споживачами викопних процесів, але виникає з логічної дилеми: темпи росту сауроподів були величезними і порівнянними з показниками ссавців - це відомо з досліджень зон росту кісток.

Десятикілограмовий слимак досяг приблизно 30 тонн тіла приблизно за 20 років. Такий ріст немислимий без швидкості метаболізму ссавців.

Розрахунки показують, однак, що сауропод з повноцінним ростом перегріється навіть при збільшеній внутрішній поверхні з метаболізмом ссавців. "Найпростішим поясненням було б те, що швидкість метаболізму цих тварин зменшується зі збільшенням розміру тіла", - каже палеонтолог Сандер.

Суміш це робить

На думку вчених, гігантизм сауроподів може бути пояснений поєднанням еволюційно-старих властивостей - розмноженням яєць, відсутністю обертання їжі - та сучасними адаптаціями (пташине легке, гнучка швидкість обміну речовин). Ссавці, з іншого боку, мають різний набір сучасних адаптацій (живородження, повноцінне жування зубів, висока швидкість обміну речовин), які, ймовірно, обмежують максимальну масу тіла.

(idw - Університет Бонна / Університет Цюріха, 10.10.2008 - DLO)