[ARTYKU?Â] Termoregulacja cia??a u dinozaur??w
: 24 grudnia 2006, o 15:23
Termoregulacja cia??a u dinozaur??w
Do dzi?? nie wiadomo w jakim tempie bieg??o ??ycie najbardziej znanych kopalnych zwierzĂ?t- dinozaur??w. G????wnym pytaniem drĂ?czĂ?cym dzisiejszych naukowc??w i paleontolog??w jest to czy gady te by??y zmienno- czy raczej sta??ocieplne? Odpowied?? zdaje siĂ? le??eĂ? po ??rodku: ich uk??adu termoregulacji nie da siĂ? por??wnaĂ? z ??adnym znanym u dzisiejszych zwierzĂ?t. Wskutek ich znacznych rozmiar??w temperatura cia??a wiĂ?kszo??ci gatunk??w nie odzwierciedla??aby temperatury otoczenia, byĂ? mo??e z wyjĂ?tkiem bardzo m??odych osobnik??w. Kiedy takie zwierzĂ?ta siĂ? ogrza??y, do utraty ciep??a potrzebowa??y do??Ă? du??o czasu, po za tym, uk??ad trawienny wielkich gad??w ro??lino??ernych (np. zauropod??w) wytwarza?? znaczne ilo??ci ciep??a. Nawet dzisiejsze gady nie sĂ? ca??kowicie uzale??nione od temperatury otoczenia: ro??ne przystosowania behawioralne, jak wygrzewanie siĂ? na s??o??cu, mogĂ? znacznie podnie??Ă? temperaturĂ? cia??a.
IstniejĂ? jednak r??wnie?? dowody na to, i?? dinozaury nie utrzymywa??y sta??ej temperatury cia??a, np. ich ko??ci wykazujĂ? linie zatrzymanego wzrostu, jakie mo??na znale??Ă? u dzisiejszych gad??w, kt??rych wzrost w zimie ulega zatrzymaniu. Inna cecha z kolei ??wiadczy siĂ? temu przeczyĂ?, a mianowicie obecno??Ă? wt??rnie przemodelowanej ko??ci, kt??re dzi?? spotyka siĂ? jedynie u ptak??w i ssak??w. PowstajĂ? one na skutek wielokrotnych przemian ko??ci pierwotnej, kt??ra podlega powtarzajĂ?cym siĂ? okresom resorpcji i odbudowy, tak i?? blaszki kostne ulegajĂ? szczeg??lnie gĂ?stemu upakowaniu.
CzĂ???Ă? badaczy stwierdzi??a, ??e uk??ad plam tlenku ??elaza znajdowanych w klatce piersiowej kopalnych dinozaur??w mo??na interpretowaĂ? jako poparcie tezy o ich sercu z??o??onym z dw??ch przedsionk??w i dw??ch kom??r, czyli o dwu krwiobiegach ( jak u ssak??w i ptak??w). Podw??jny krwiobieg by??by niezbĂ?dny najwiĂ?kszym dinozaurom, u kt??rych doprowadzenie krwi do g??owy wymaga??oby du??ego ci??nienia. Je??li zwierzĂ? mia??oby jeden krwiobieg, wsp??lny dla p??uc i reszty cia??a, ci??nienie krwi rozsadzi??oby p??uca. Jest to wiĂ?c kolejny argument przemawiajĂ?cy za s??uszno??ciĂ? teorii sta??ocieplnych dinozaur??w. Je??li tak naprawdĂ? by??o to mniejsze gatunki oraz m??ode musia??yby dysponowaĂ? jakĂ??? izolacjĂ? termicznĂ? podobnie jak ssaki i ptaki. Chocia?? sk??ra dinozaur??w czĂ?sto ulega??a fosylizacji, tylko u niekt??rych teropod??w istniejĂ? dane wskazujĂ?ce na to, ??e takie pokrycie cia??a istnia??o. Dalsze dane ??wiadczĂ?ce przeciw w pe??ni sta??ocieplnemu statusowi ??ycia dinozaur??w ( tak??e u teropod??w) jest brak ma????owin (turbinaria) w jamie nosowej, kt??re ze wzglĂ?du na swoja delikatnĂ? budowĂ? mog??y istnieĂ?, lecz siĂ? nie zachowa??y.
Kolejnych argument??w dostarcza analiza sposobu ??ycia dinozaur??w. Z r????nych danych zdaje siĂ? wynikaĂ?, ??e m??ode dinozaury ros??y bardzo szybko, co wiĂ?za??oby siĂ? z utrzymywaniem przez nie sta??ej temperatury cia??a; co prawda wysokie temperatury globalne panujĂ?ce w owym czasie u??atwi??yby taki proces, jednak nawet w obecnym klimacie zwrotnikowym osiĂ?gniĂ?cie dojrza??o??ci krokodylowi zajmuje oko??o 10 lat. Mo??na sobie jedynie wyobra??aĂ? jak d??ugo taki proces trwa??by, np. u Apatosaurus. Dinozaur ten musia?? byĂ? wiĂ?c w pewnym stopniu sta??ocieplny. Niekt??re skamienia??o??ci dinozaur??w pochodzĂ? z wy??szych szeroko??ci geograficznych, gdzie noc by??a d??u??sza od dnia, a zimĂ? temperatury ni??sze ni?? gdziekolwiek indziej na Ziemi. Wynika z tego prosty fakt- dinozaury, albo by??y sta??ocieplne, albo migrowa??y w cieplejsze rejony. Pomiar odleg??o??ci miĂ?dzy kolejnymi odleg??o??ciami st??p dinozaur??w wykaza??, ze d??ugo??Ă? ich ??redniego kroku waha??a siĂ? (tu dla du??ych zauropod??w) od 3 do 5 m. Nawet je??li nie porusza??y siĂ? zbyt wolno, to by??y zdolne do migracji. Nie mamy jednak potwierdzonych danych dotyczĂ?cych m??odych osobnik??w. Mo??e przebywa??y w ciep??ym klimacie a?? do osiĂ?gniĂ?cia dojrza??o??ci. To by r??wnie?? potwierdza??o tezĂ?, i?? dinozaury migrowa??y w specjalne tereny lĂ?gowe. Do niedawna zagadkĂ? by?? r??wnie?? sen dinozaur??w. Odkryty kilka lat temu Mei long rzuci?? nieco ??wiat??a na tĂ? sprawĂ?. Ot???? gady te (a przynajmniej teropody) uk??ada??y siĂ? do snu tak samo jak dzisiejsze ptaki- k??adĂ?c siĂ? z tylnymi ko??czynami podwiniĂ?tymi pod cia??o, g??owĂ? wtykajĂ?c pod przednie ko??czyny i owijajĂ?c siĂ? ogonem.
Wielkie zbiorowiska dinozaur??w potrzebowa??y zapewne mn??stwa pokarmu. Jak oszacowano, ca??kowita masa dinozaur??w przypadajĂ?ca na 1m kwadratowy na Morrison Plain Utah mog??a prawie dwudziestokrotnie przewy??szyĂ? masĂ? ssak??w na jednej z afryka??skich r??wnin!!! SkĂ?d wiĂ?c czerpa??y potrzebne po??ywienie? Nale??y za??o??yĂ?, ??e nie potrzebowa??y go a?? tak du??o, co zresztĂ? mo??na potwierdziĂ? przyk??adem ??????wi olbrzymich z wyspy Algabra na Seszelach. Nawiasem m??wiĂ?c jest to kolejny dow??d na to, ??e ro??lino??erne dinozaury nie by??y w pe??ni sta??ocieplne. Co do teropod??w mo??na przypuszczaĂ?, ??e by??y ju?? w pe??ni sta??ocieplne, a przynajmniej wiĂ?kszo??Ă? ich przedstawicieli. Pozostawili przecie?? po sobie dow??d tej tezy- ptaki.
PodsumowujĂ?c; w pe??ni sta??ocieplne by??y z pewno??ciĂ? teropody. Zauropody za?? czĂ???ciowo utrzymywa??y sta??Ă? temperaturĂ?. Co do dinozaur??w ptasiomiedniczych nie ma dok??adnych danych. Przypuszcza siĂ?, ??e mia??y ten sam spos??b termoregulacji co zauropody, lecz niekt??rzy sĂ?dzĂ?, i?? mog??y byĂ? zmiennocieplne. Odnalezione skamienia??o??ci zdajĂ? sie jednak sadziĂ?, i?? mog??y byĂ? i sta??ocieplne. Opr??cz szkieletu Thescelosaurus o nazwie "Willo" zachowa??o siĂ? r??wnie?? skamienia??e serce zwierzĂ?cia. Badania wciĂ??? trwajĂ?, dlatego mo??emy spodziewaĂ? siĂ? nowych i jeszcze bardziej zaskakujĂ?cych danych dotyczĂ?cych najbardziej tajemniczych stworze??, jakie mia??y zaszczyt go??ciĂ? przez oko??o 150 mln lat naszĂ? planetĂ?.
Thescelosaurus "Willo"
Terminy zwiĂ?zane z tematem:
homojotermia- utrzymywanie sta??ej temperatury cia??a
poikilotermia- temperatura siĂ? zmienia.
endotermia - zwierzĂ? reguluje temperaturĂ? za pomocĂ? mechanizm??w fizjologicznych
ektotermia- ogrzewanie behawioralne (np. nagrzewanie siĂ? w s??o??cu). ciep??okrwisto??Ă?- temperatura cia??a wy??sza, od temperatury otoczenia
zimnokrwisto??Ă?- temperatura cia??a ni??sza od temperatury otoczenia
bradymetabolizm- powolna przemiana materii
tachymetabolizm- szybka przemiana materii
hibernacja- spowolnienie proces??w ??yciowych na okres zimowy u wielu krĂ?gowc??w. Przeciwie??stwo- "sen letni"
Do dzi?? nie wiadomo w jakim tempie bieg??o ??ycie najbardziej znanych kopalnych zwierzĂ?t- dinozaur??w. G????wnym pytaniem drĂ?czĂ?cym dzisiejszych naukowc??w i paleontolog??w jest to czy gady te by??y zmienno- czy raczej sta??ocieplne? Odpowied?? zdaje siĂ? le??eĂ? po ??rodku: ich uk??adu termoregulacji nie da siĂ? por??wnaĂ? z ??adnym znanym u dzisiejszych zwierzĂ?t. Wskutek ich znacznych rozmiar??w temperatura cia??a wiĂ?kszo??ci gatunk??w nie odzwierciedla??aby temperatury otoczenia, byĂ? mo??e z wyjĂ?tkiem bardzo m??odych osobnik??w. Kiedy takie zwierzĂ?ta siĂ? ogrza??y, do utraty ciep??a potrzebowa??y do??Ă? du??o czasu, po za tym, uk??ad trawienny wielkich gad??w ro??lino??ernych (np. zauropod??w) wytwarza?? znaczne ilo??ci ciep??a. Nawet dzisiejsze gady nie sĂ? ca??kowicie uzale??nione od temperatury otoczenia: ro??ne przystosowania behawioralne, jak wygrzewanie siĂ? na s??o??cu, mogĂ? znacznie podnie??Ă? temperaturĂ? cia??a.
IstniejĂ? jednak r??wnie?? dowody na to, i?? dinozaury nie utrzymywa??y sta??ej temperatury cia??a, np. ich ko??ci wykazujĂ? linie zatrzymanego wzrostu, jakie mo??na znale??Ă? u dzisiejszych gad??w, kt??rych wzrost w zimie ulega zatrzymaniu. Inna cecha z kolei ??wiadczy siĂ? temu przeczyĂ?, a mianowicie obecno??Ă? wt??rnie przemodelowanej ko??ci, kt??re dzi?? spotyka siĂ? jedynie u ptak??w i ssak??w. PowstajĂ? one na skutek wielokrotnych przemian ko??ci pierwotnej, kt??ra podlega powtarzajĂ?cym siĂ? okresom resorpcji i odbudowy, tak i?? blaszki kostne ulegajĂ? szczeg??lnie gĂ?stemu upakowaniu.
CzĂ???Ă? badaczy stwierdzi??a, ??e uk??ad plam tlenku ??elaza znajdowanych w klatce piersiowej kopalnych dinozaur??w mo??na interpretowaĂ? jako poparcie tezy o ich sercu z??o??onym z dw??ch przedsionk??w i dw??ch kom??r, czyli o dwu krwiobiegach ( jak u ssak??w i ptak??w). Podw??jny krwiobieg by??by niezbĂ?dny najwiĂ?kszym dinozaurom, u kt??rych doprowadzenie krwi do g??owy wymaga??oby du??ego ci??nienia. Je??li zwierzĂ? mia??oby jeden krwiobieg, wsp??lny dla p??uc i reszty cia??a, ci??nienie krwi rozsadzi??oby p??uca. Jest to wiĂ?c kolejny argument przemawiajĂ?cy za s??uszno??ciĂ? teorii sta??ocieplnych dinozaur??w. Je??li tak naprawdĂ? by??o to mniejsze gatunki oraz m??ode musia??yby dysponowaĂ? jakĂ??? izolacjĂ? termicznĂ? podobnie jak ssaki i ptaki. Chocia?? sk??ra dinozaur??w czĂ?sto ulega??a fosylizacji, tylko u niekt??rych teropod??w istniejĂ? dane wskazujĂ?ce na to, ??e takie pokrycie cia??a istnia??o. Dalsze dane ??wiadczĂ?ce przeciw w pe??ni sta??ocieplnemu statusowi ??ycia dinozaur??w ( tak??e u teropod??w) jest brak ma????owin (turbinaria) w jamie nosowej, kt??re ze wzglĂ?du na swoja delikatnĂ? budowĂ? mog??y istnieĂ?, lecz siĂ? nie zachowa??y.
Kolejnych argument??w dostarcza analiza sposobu ??ycia dinozaur??w. Z r????nych danych zdaje siĂ? wynikaĂ?, ??e m??ode dinozaury ros??y bardzo szybko, co wiĂ?za??oby siĂ? z utrzymywaniem przez nie sta??ej temperatury cia??a; co prawda wysokie temperatury globalne panujĂ?ce w owym czasie u??atwi??yby taki proces, jednak nawet w obecnym klimacie zwrotnikowym osiĂ?gniĂ?cie dojrza??o??ci krokodylowi zajmuje oko??o 10 lat. Mo??na sobie jedynie wyobra??aĂ? jak d??ugo taki proces trwa??by, np. u Apatosaurus. Dinozaur ten musia?? byĂ? wiĂ?c w pewnym stopniu sta??ocieplny. Niekt??re skamienia??o??ci dinozaur??w pochodzĂ? z wy??szych szeroko??ci geograficznych, gdzie noc by??a d??u??sza od dnia, a zimĂ? temperatury ni??sze ni?? gdziekolwiek indziej na Ziemi. Wynika z tego prosty fakt- dinozaury, albo by??y sta??ocieplne, albo migrowa??y w cieplejsze rejony. Pomiar odleg??o??ci miĂ?dzy kolejnymi odleg??o??ciami st??p dinozaur??w wykaza??, ze d??ugo??Ă? ich ??redniego kroku waha??a siĂ? (tu dla du??ych zauropod??w) od 3 do 5 m. Nawet je??li nie porusza??y siĂ? zbyt wolno, to by??y zdolne do migracji. Nie mamy jednak potwierdzonych danych dotyczĂ?cych m??odych osobnik??w. Mo??e przebywa??y w ciep??ym klimacie a?? do osiĂ?gniĂ?cia dojrza??o??ci. To by r??wnie?? potwierdza??o tezĂ?, i?? dinozaury migrowa??y w specjalne tereny lĂ?gowe. Do niedawna zagadkĂ? by?? r??wnie?? sen dinozaur??w. Odkryty kilka lat temu Mei long rzuci?? nieco ??wiat??a na tĂ? sprawĂ?. Ot???? gady te (a przynajmniej teropody) uk??ada??y siĂ? do snu tak samo jak dzisiejsze ptaki- k??adĂ?c siĂ? z tylnymi ko??czynami podwiniĂ?tymi pod cia??o, g??owĂ? wtykajĂ?c pod przednie ko??czyny i owijajĂ?c siĂ? ogonem.
Wielkie zbiorowiska dinozaur??w potrzebowa??y zapewne mn??stwa pokarmu. Jak oszacowano, ca??kowita masa dinozaur??w przypadajĂ?ca na 1m kwadratowy na Morrison Plain Utah mog??a prawie dwudziestokrotnie przewy??szyĂ? masĂ? ssak??w na jednej z afryka??skich r??wnin!!! SkĂ?d wiĂ?c czerpa??y potrzebne po??ywienie? Nale??y za??o??yĂ?, ??e nie potrzebowa??y go a?? tak du??o, co zresztĂ? mo??na potwierdziĂ? przyk??adem ??????wi olbrzymich z wyspy Algabra na Seszelach. Nawiasem m??wiĂ?c jest to kolejny dow??d na to, ??e ro??lino??erne dinozaury nie by??y w pe??ni sta??ocieplne. Co do teropod??w mo??na przypuszczaĂ?, ??e by??y ju?? w pe??ni sta??ocieplne, a przynajmniej wiĂ?kszo??Ă? ich przedstawicieli. Pozostawili przecie?? po sobie dow??d tej tezy- ptaki.
PodsumowujĂ?c; w pe??ni sta??ocieplne by??y z pewno??ciĂ? teropody. Zauropody za?? czĂ???ciowo utrzymywa??y sta??Ă? temperaturĂ?. Co do dinozaur??w ptasiomiedniczych nie ma dok??adnych danych. Przypuszcza siĂ?, ??e mia??y ten sam spos??b termoregulacji co zauropody, lecz niekt??rzy sĂ?dzĂ?, i?? mog??y byĂ? zmiennocieplne. Odnalezione skamienia??o??ci zdajĂ? sie jednak sadziĂ?, i?? mog??y byĂ? i sta??ocieplne. Opr??cz szkieletu Thescelosaurus o nazwie "Willo" zachowa??o siĂ? r??wnie?? skamienia??e serce zwierzĂ?cia. Badania wciĂ??? trwajĂ?, dlatego mo??emy spodziewaĂ? siĂ? nowych i jeszcze bardziej zaskakujĂ?cych danych dotyczĂ?cych najbardziej tajemniczych stworze??, jakie mia??y zaszczyt go??ciĂ? przez oko??o 150 mln lat naszĂ? planetĂ?.
Thescelosaurus "Willo"
Terminy zwiĂ?zane z tematem:
homojotermia- utrzymywanie sta??ej temperatury cia??a
poikilotermia- temperatura siĂ? zmienia.
endotermia - zwierzĂ? reguluje temperaturĂ? za pomocĂ? mechanizm??w fizjologicznych
ektotermia- ogrzewanie behawioralne (np. nagrzewanie siĂ? w s??o??cu). ciep??okrwisto??Ă?- temperatura cia??a wy??sza, od temperatury otoczenia
zimnokrwisto??Ă?- temperatura cia??a ni??sza od temperatury otoczenia
bradymetabolizm- powolna przemiana materii
tachymetabolizm- szybka przemiana materii
hibernacja- spowolnienie proces??w ??yciowych na okres zimowy u wielu krĂ?gowc??w. Przeciwie??stwo- "sen letni"