Aby stać się gigantem, najważniejsze jest, aby nie przegrzewać się • Alexander Markov • Wiadomości naukowe o "elementach" • Paleontologia, ewolucja

Aby stać się gigantem, najważniejsze – nie przegrzewaj się

Szkielet diplodokusa – reprezentanta ewolucji – w jego Muzeum Paleontologicznym. Yu. A. Orłowa. W całości niestety nie mieści się w kadrze. Zdjęcie G. Vrublevsky i N. Kovalev

Zavropoda dinozaurów – największe zwierzęta lądowe wszechczasów – ważyła do 80-100 ton i osiągała 40-50 metrów długości. Podsumowując wszystkie dostępne dane, paleontolodzy określili pięć głównych czynników, które umożliwiły rozwój gigantyzmu u kurcząt: odmowa żucia pokarmu, szybkie rozmnażanie przez złożenie wielu małych jaj, szybki wzrost, doskonały układ oddechowy, obniżony metabolizm u dorosłych zwierząt w porównaniu z młodymi.

Magazyn Nauka opublikował artykuł paleontologów Martina Zandera (Martin Sander) z Uniwersytetu w Bonn i Marcusa Claussa (Marcus Clauss) z Uniwersytetu w Zurychu, w którym autorzy podsumowują długotrwałe badania gigantycznych dinozaurów-zavropod. Zwierzęta te przekroczyły o rząd wielkości największe ssaki lądowe, a także członków innych grup dinozaurów (teropodów i hodowli ptaków).

Zavropod pojawił się pod koniec okresu triasu (około 210 milionów lat temu). Do tej pory paleontolodzy opisali około 120 rodzajów młodych roślin.Te fitofagowe giganty zdominowały wiele ekosystemów lądowych od połowy jurajskiego do końca kredy, czyli około 100 milionów lat – dwa razy dłużej, niż trwa okres kwitnienia dużych roślinożernych ssaków. Tak więc zavropody były bardzo udaną i dobrze prosperującą grupą, a nie "błędem ewolucji".

Jest całkiem naturalne, że zarówno naukowcy, jak i ogół społeczeństwa, martwią się o pytanie: dlaczego kempingi stały się tak ogromne?

Niemożliwe jest wyjaśnienie gigantyzmu ewolucji z pewnych przyczyn zewnętrznych, chociaż takie próby były powtarzane wielokrotnie. Na przykład próbowali znaleźć korelację między ewolucyjną dynamiką wielkości składowiska odpadów a takimi czynnikami jak stężenie tlenu i dwutlenku węgla w atmosferze, zmiany klimatu, poziom morza i powierzchnia ziemi – i we wszystkich przypadkach okazało się, że nie było istotnych korelacji. Na tej podstawie autorzy wnioskują, że kluczem do tajemnicy gigantyzmu młodych ludzi powinno być poszukiwanie w ich biologii.

Schemat ilustrujący stosunek cech pierwotnych i zaawansowanych u największych zwierząt roślinożernych: ssaków, sapropodów, dinozaurów rzucających ptaki i współczesnych gadów. Od lewej do prawej: ssaki (słoń afrykański, żyrafa, indrikoteria kopalnych nosorożców), zavropoda (Argentinozavr, brachiosaurus), dinozaury rzucające ptaki (szantungozaur, triceratops), gigantyczny żółw galapagos. Ryc. z danego artykułu Nauka

Struktura zębów, ust i szyi młodzieży jest dość zróżnicowana, co wskazuje na brak raz na zawsze ustalonej diety (chociaż wszyscy bez wątpienia jedli tylko pokarm roślinny). Jednak wszystkie zavropody mają jedną prymitywną cechę, która ostro odróżnia je od innych dużych fitofagów, ssaków i dinozaurów rzucających ptaki. Zavropods nigdy nie żuł jedzenia: zęby i szczęki były małe i zupełnie nie nadawały się do żucia. Nie mieli zwyczaju połykania kamieni, aby użyć ich do zmielenia połkniętej roślinności w żołądku, tak jak robili to inni dinozaury i ptaki. Wygląda na to, że brak aparatury do żucia został zrekompensowany faktem, że przewód pokarmowy zawagodu był bardzo długi ze względu na ich monstrualne wymiary, tak że nawet nieotwierane jedzenie miało czas na strawienie.

Odmowa przeżuwania jedzenia pozwoliła głowie młodego człowieka pozostać małym, a to z koleiPozwoliło to na opracowanie bardzo długiego karku, dzięki któremu młodzi ludzie mogliby bez większego wysiłku dotrzeć do źródeł żywności niedostępnych dla innych zwierząt. Zakłada się, że długą szyję można wykorzystać do przyciągnięcia partnerów seksualnych; Być może samce Zavropoda "walczyły" swoimi szyjami, jak współczesne żyrafy. W takim przypadku wydłużenie szyi powinno być promowane przez dobór płciowy.

Jednak u większości dużych ssaków roślinożernych i dinozaurów drobnonasiennych rozwinęły się bardzo silne zęby, szczęki i mięśnie żujące, co doprowadziło do gwałtownego wzrostu wielkości głowy. To nałożyło znaczne ograniczenia na dopuszczalną długość szyi.

Duży rozmiar ciała rodzi szereg problemów fizjologicznych, z których najważniejszym jest problem przegrzania. Ponadto obecność długiej szyjki utrudnia przepływ świeżego powietrza do płuc (konieczne jest wzięcie bardzo głębokiego oddechu, aby nie tylko powietrze, które pozostaje w długim gardle oddechowym po poprzednim wydechu przedostaje się do płuc). Wygląda na to, że Zavropods rozwiązał oba te problemy dzięki opracowaniu bardzo złożonego i doskonałego systemu "poduszek powietrznych".

Najprawdopodobniej worki powietrzne pojawiły się pośród wspólnych przodków wszystkich jaszczurów-dinozaurów, to znaczy stroików i mięsożernych teropodów, a z tego ostatniego zostały odziedziczone przez ptaki. U ptaków, dzięki poduszkom powietrznym połączonym z płucami złożonego układu rur i zaworów, świeże powietrze jest przepuszczane przez płuca zarówno podczas wdechu, jak i wydechu. Oprócz intensyfikacji oddychania poduszki powietrzne zapewniają skuteczne chłodzenie ciała. Fakt, że jaszczurki-dinozaury miały również poduszki powietrzne, pokazywał wyniki badania ich kości (wiele poduszek powietrznych penetruje wewnątrz kości lub pozostawia na nich charakterystyczne odciski). Najnowsze informacje na temat poduszek powietrznych dinozaurów znajdują się w opublikowanym artykule: Sereno P.C., Martinez R.N., Wilson J.A., Varricchio D.J., Alcober O.A., et al. (2008) Dowody na ptasie intratoryczne pęcherzyki powietrza w nowym dinozaurie drapieżnym z Argentyny // PLoS ONE 3 (9): e3303.

Jaja, uprawiane w Indiach w 2007 roku. Zdjęcia z serwisu news.nationalgeographic.com

Aby olbrzymie rozmiary przyniosły realne korzyści branży spożywczej i były wspierane przez selekcje, populacja żywności musiała rosnąć tak szybko, jak to możliwe. Jeśli zwierzę polegało na gigantyzmie – aby chronić się przed drapieżnikami lub uzyskać dostęp do koron wysokich drzew – oznacza to, że nieopłacalne jest bycie małym, a okres dzieciństwa musi upłynąć jak najszybciej.W międzyczasie, aby osiągnąć maksymalną wielkość, konieczne było zwiększenie jej masy o 100 000 razy – rekordowa liczba dla gadów, nie mówiąc już o ptakach i ssakach (wylęgowiec ważył tylko kilka kilogramów, a dorosły dinozaur – wiele dziesiątek ton). Analiza histologiczna kości łopatki ogólnie potwierdza założenie szybkiego wzrostu, chociaż dane te nie są całkowicie jednoznaczne. Wygląda na to, że zavropody osiągnęły dojrzałość płciową w drugim i maksymalnym rozmiarze w trzeciej dekadzie.

Tak szybki wzrost jest możliwy tylko w warunkach bardzo intensywnego metabolizmu – takiego samego jak u współczesnych ptaków i ssaków. Jednak, jeśli dorosłe amulety pozostaną przy tym samym wysokim natężeniu metabolizmu, nieuchronnie przegrzeją się i żadne poduszki powietrzne nie mogą ich uratować. Ponadto będą potrzebować całkowicie niewyobrażalnej ilości pożywienia. Autorzy widzą tylko jedną drogę wyjścia z tej sprzeczności: widocznie, intensywność metabolizmu u młodego mężczyzny była wysoka w jego młodości i znacznie zmniejszyła się wraz z wiekiem. Niestety, paleontolodzy nadal nie mają bezpośrednich danych, aby ocenić tempo metabolizmu młodych ludzi.

Wszystkie dinozaury są znane z składania jaj.Ich młode urodziły się małe i niechronione, ale było ich wiele. Natomiast duże ssaki roślinożerne produkują duże i dobrze chronione młode, ale w bardzo niewielkiej liczbie. Z tego powodu u ssaków rozwój gigantyzmu dramatycznie zwiększa prawdopodobieństwo wyginięcia gatunku: im większe zwierzę, tym mniej rodzi młode i tym dłużej potrzeba, aby przywrócić populację po jej tymczasowym upadku. Zavropody nie były związane tym ograniczeniem: ich gigantyczność nie doprowadziła do spadku płodności, a wielkość populacji w sprzyjających warunkach mogła rosnąć bardzo szybko.

Tak więc, według autorów, gigantyczność yapropod stała się możliwa dzięki specjalnej kombinacji prymitywnych i zaawansowanych cech. Pierwotne cechy promujące gigantyzm to niezdolność do żucia jedzenia i składania jaj; zaawansowane – szybki wzrost, doskonały układ oddechowy i tempo przemiany materii z wiekiem.

Źródło: P. Martin Sander, Marcus Clauss. Sauropod Gigantism // Nauka. 2008. V. 322. P. 200-201.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: