Οι δεινόσαυροι ήταν θερμόαιμοι ή ψυχρόαιμοι;

Το Dinosaur Mysteries σκάβει τη μυστική πλευρά των «τρομερών σαυρών» και όλα τα ερωτήματα που κρατούν τους παλαιοντολόγους ξύπνιους τη νύχτα.

ΕΙΜΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ ΑΠΟ


66 εκατομμύρια χρόνια είναι πολύ αργά για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία ενός δεινοσαύρου με τον παλιομοδίτικο τρόπο. Οι παλαιοντολόγοι δεν μπορούν να βάλουν α

τυρανόσαυρος Ρεξ

υπό αναισθησία και αφήστε ένα θερμόμετρο σφραγισμένο με κερί μέσα στο σώμα του δεινοσαύρου, όπως έκαναν ορισμένοι ζωολόγοι για να

παρακολουθείτε τις θερμοκρασίες των κροκοδείλων

. Ενώ οι ειδικοί πιστεύουν ότι οι

δεινόσαυροι

χωρίς πτηνά ήταν ενεργά, ταχέως αναπτυσσόμενα πλάσματα με θερμοκρασίες σώματος που ήταν υψηλότερες από το περιβάλλον τους, το Dinosaur Physiology 101 εξακολουθεί να είναι ένα θέμα με περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις. Αυτές οι απαντήσεις μπορούν να ρίξουν φως σε όλα, από το πόσα δεινόσαυροι χρειάζονταν να τρώνε κάθε μέρα μέχρι το πώς άντεχαν σε περιβάλλοντα που κυμαίνονται από τα δάση της Αρκτικής έως τις φλογερές ερήμους.

Οι παλαιοντολόγοι έχουν πάει πέρα ​​δώθε όλα αυτά τα χρόνια για το αν οι δεινόσαυροι ήταν θερμόαιμοι ή ψυχρόαιμοι. Στα τέλη του 19

^ου

αιώνα, ορισμένοι μελετητές υπέθεσαν εύστοχα ότι οι δεινόσαυροι ήταν ευκίνητοι και εν κινήσει το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους. Οι αφαιρέσεις τους βασίστηκαν εν μέρει στις αναλογίες των άκρων των προϊστορικών ερπετών όπως το ράμφος με φτυάρι

Hadrosaurus foulkii

και ο κοφτερός τυραννόσαυρος

Dryptosaurus aquilunguis

, το οποίο έδειχνε ότι επρόκειτο για πολυάσχολα ζώα και όχι γιγάντιες σαύρες που έμπαιναν. Αλλά καθώς ο τομέας της παλαιοντολογίας μετατόπισε την εστίασή του σε εξελικτικά ερωτήματα, οι ερευνητές άρχισαν να ενδιαφέρονται περισσότερο για τα άφθονα, οικεία απολιθωμένα θηλαστικά παρά για τους παράξενους και μερικές φορές ανεξερεύνητους δεινόσαυρους. Χρειάστηκε μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1960—και η ανακάλυψη του

Deinonychus antirrhopus

η έμπνευση για

Τζουράσικ Παρκ

‘s velociraptor—για τους παλαιοντολόγους να επανεξετάσουν την ιδέα ότι οι δεινόσαυροι έτρεχαν ζεστά. Η συζήτηση μαίνεται ακόμη και σήμερα.

Φυσικά, δεν είναι εξαρχής μια απλή ερώτηση. Η ιδέα του να είσαι είτε θερμόαιμος είτε ψυχρόαιμος – μια δυαδική επιλογή μεταξύ ενός φυσιολογικού προφίλ και ενός άλλου – είναι μια αρκετά λανθασμένη έννοια, που περιορίζεται στη θερμοκρασία του σώματος ενός οργανισμού και όχι στο πώς ο μεταβολισμός και η φυσιολογία του ρυθμίζουν αυτή τη θερμοκρασία. Σκεφτείτε μια κερασφόρα σαύρα να τρέχει στην έρημο καθώς ο ήλιος ανατέλλει. Επειδή είναι «ψυχρόαιμα», ή αυτό που οι ζωολόγοι αποκαλούν έκτοθερμο, η θερμοκρασία του σώματος της σαύρας μεταβάλλεται ανάλογα με το περιβάλλον της. Αυτό σημαίνει ότι το ερπετό πιθανότατα θα ενεργήσει νωχελικά στη δροσιά του πρωινού, αλλά θα γίνει πολύ πιο δραστήριο καθώς ο ήλιος ζεσταίνει το αιχμηρό μικρό σώμα του. Τα «θερμόαιμα» ή ενδόθερμα πλάσματα όπως οι άνθρωποι, που διατηρούν σχεδόν σταθερή και υψηλή θερμοκρασία σώματος, δεν χρειάζεται να ξεπαγώνουν στον ήλιο, αλλά πρέπει επίσης να προσέχουν να μην υπερθερμαίνονται ή να υπερβαίνουν το στενό εύρος θερμοκρασίας που μπορούν λειτουργεί σωστά σε.

Μετά υπάρχει το ενδιάμεσο. Μερικά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων λευκών καρχαριών, διατηρούν το σώμα τους πιο ζεστό από το γύρω θαλασσινό νερό, αλλά εξακολουθούν να παρουσιάζουν σημαντικές αλλαγές στη θερμοκρασία καθώς κινούνται μεταξύ ζεστών και κρύων νερών. Έπειτα, υπάρχουν τα μαρσιποφόρα που υφίστανται καθημερινή ταραχή, μια περίοδο που είναι πλήρως ξύπνια αλλά σωματικά ανενεργά για να εξοικονομήσουν ενέργεια. Μελέτες ενός μικρού, οξυδερκούς ζώου που ονομάζεται

ένα planigale

για παράδειγμα, διαπίστωσε ότι η θερμοκρασία του σώματός του έπεσε τουλάχιστον 6°F για έως και 12 ώρες την ημέρα.

Ακόμη και με όλα τα ευχάριστα, υπάρχουν ορισμένοι βιολογικοί παράγοντες που παίζουν στη διαχείριση της θερμότητας και των σχετικών λειτουργιών του σώματος. Η μάζα φαίνεται να είναι μεγάλη. Το 1946, ο παλαιοντολόγος Edwin Colbert και οι συνεργάτες του διεξήγαγαν

ένα σύνολο σκληρών πειραμάτων σε αλιγάτορες

, εκθέτοντάς τους στο άμεσο ηλιακό φως σε συσκευή που τοποθετούσε τα ερπετά σαν δεινόσαυρους που σέρνουν την ουρά. Οι μεγαλύτεροι αλιγάτορες άλλαζαν τη θερμοκρασία πιο αργά, λόγω της σχέσης μεταξύ όγκου και επιφάνειας, αλλά τα μικρότερα ζώα της μελέτης είχαν δυσκολότερο χρόνο να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους. Μερικοί μάλιστα χάθηκαν από την υπερβολική ζέστη στον αδυσώπητο ήλιο. Αλλά η μελέτη, και πολλές άλλες που ακολούθησαν, έδειξαν ότι περισσότερη μάζα σημαίνει ότι οι θερμοκρασίες του σώματος αλλάζουν πιο αργά, απαιτώντας από τα μεγαλύτερα ζώα να υιοθετήσουν στρατηγικές για να κερδίσουν ή να απορρίψουν τη θερμότητα ώστε να μπορούν να παραμείνουν άνετα.

Οι δεινόσαυροι, όπως και τα σύγχρονα θηρία, πιθανότατα δεν μοιράζονταν ένα τυπικό φυσιολογικό προφίλ. Άλλωστε η λέξη

δεινόσαυρος

περιλαμβάνει μια τεράστια, ζωντανή ομάδα ζώων διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών που υπάρχουν εδώ και περισσότερα από 200 εκατομμύρια χρόνια. Αλλά για να διερευνήσουμε τους εσωτερικούς θερμοστάτες ειδών που έχουν πεθάνει από καιρό όπως

Triceratops

και

Αλλόσαυρος

οι παλαιοντολόγοι έπρεπε να γίνουν εφευρετικοί.

Μερικοί ερευνητές προσπάθησαν να μετρήσουν τις θερμοκρασίες των δεινοσαύρων απευθείας από απολιθωμένα οστά. Οι οργανισμοί προσλαμβάνουν ισότοπα οξυγόνου όταν πίνουν νερό. Καθώς το στοιχείο ενσωματώνεται στα οστά και τα δόντια, η γεωχημική του υπογραφή τροποποιείται από τη θερμοκρασία του σώματος. Μετά την εφαρμογή της τεχνικής σε

T. rex

,

μελέτη του 1994

κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα ισότοπα οξυγόνου του δεινοσαύρου έμοιαζαν με αυτά μιας ομοιοθερμικής – ενός ζώου που διατηρεί μια σχεδόν σταθερή θερμοκρασία σώματος, συνήθως ως αποτέλεσμα της παραγωγής εσωτερικής θερμότητας του σώματος. Αλλά άλλοι ειδικοί

αμφισβήτησε τα αποτελέσματα

και

μεταγενέστερη ανάλυση

πρότεινε ότι ενώ

T. rex

παρήγαγε τη θερμότητά του εσωτερικά, μπορεί να είχε μια κυμαινόμενη θερμοκρασία σώματος όπως οι μεγάλοι λευκοί καρχαρίες σήμερα.

Η ερμηνεία των μικροσκοπικών λεπτομερειών των σκελετών δεινοσαύρων ήταν επίσης προκλητική επειδή οι ειδικοί εξακολουθούν να μαθαίνουν πώς η φυσιολογία επηρεάζει την ανάπτυξη των οστών σε ζωντανά ζώα. Πολλά αρχαία απολιθώματα ερπετών δείχνουν

γραμμές διακοπής ανάπτυξης

, ή ΟΤΔ, που δημιουργήθηκαν όταν οι οργανισμοί σταματούσαν περιοδικά να ωριμάζουν. Αυτοί οι οστέινοι δακτύλιοι θεωρούνταν κάποτε ως σημάδι ότι οι δεινόσαυροι μη πτηνών σταματούσαν περιοδικά την ανάπτυξή τους, όπως πολλά σύγχρονα ερπετά, και επομένως μπορεί να ήταν ψυχρόαιμοι. Αλλά

μελέτη του 2012

διαπίστωσε ότι τα σύγχρονα θηλαστικά δημιουργούν LAGs στα οστά τους κατά τη διάρκεια των κρύων εποχών, όταν η τροφή είναι σπάνια και η άνοδος ανάπτυξης δεν είναι η καλύτερη επιλογή. Ωστόσο, διάφορες μελέτες για τους ρυθμούς ανάπτυξης των δεινοσαύρων έχουν γενικά διαπιστώσει ότι το

Οι «τρομερές σαύρες» αναπτύχθηκαν πιο γρήγορα από τα ζωντανά ερπετά

και μάλιστα σε τιμές συγκρίσιμες με αυτές του

ζωντανά θηλαστικά

. Αλλά η συσχέτιση είναι πιο ασαφής από τις λεπτομερείς πληροφορίες που αναζητούν οι επιστήμονες από τα απολιθώματα.

Οι παλαιοντολόγοι εξακολουθούν να συγκεντρώνουν ενδείξεις χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές καθώς προσπαθούν να βρουν τη μεγάλη εικόνα για τις θερμοκρασίες του σώματος. Ενας

μελέτη από το 2022

εξέτασε βιολογικούς δείκτες μεταβολικού στρες που διατηρούνται σε οστά δεινοσαύρων που μπορούν να λειτουργήσουν ως ενδείξεις για το μεταβολισμό ενός ζώου. Μεγάλα ονόματα όπως

Τυραννόσαυρος

και

Βραχιόσαυρος

πιο στενά ταιριαστά ενδόθερμα ζώα μελετήθηκαν σήμερα, ενώ εκείνα όπως

Στεγόσαυρος

και

Triceratops

φαινόταν να έχει εξελιχθεί από έναν ενδόθερμο πρόγονο αλλά μετατράπηκε σε πιο έκτοθερμο. Μετά πάλι,

μια διαφορετική ανάλυση

που κοίταξε εκεί που αρέσουν οι δεινόσαυροι με μακρύ λαιμό

Βραχιόσαυρος

Έδειξαν ότι αυτοί οι δεινόσαυροι δεν κατοικούσαν ποτέ σε ψυχρά, πολικά περιβάλλοντα, υπονοώντας ότι είχαν μεταβλητές θερμοκρασίες σώματος και δεν μπορούσαν να αντέξουν το κρύο όπως τα σαρκοφάγα θηρόποδα. Εν ολίγοις, τα διαθέσιμα στοιχεία δεν προσφέρουν ακόμη μια ευθεία απάντηση.

Τα καλά νέα είναι ότι δεν βρισκόμαστε στα όρια μιας συνολικής επανεξέτασης των δεινοσαύρων. Οι ειδικοί έχουν αποκαλύψει πολλές αποδείξεις ότι τα αγαπημένα μας μεσοζωικά ήταν πολύπλοκα συμπεριφορικά ζώα που κλείδωναν κέρατα, δάγκωναν το ένα το άλλο στο πρόσωπο, έσκαβαν θηράματα κρυμμένα στα λαγούμια τους και μερικές φορές μετακινούνταν μαζί σε κοινωνικές ομάδες. Οι δεινόσαυροι γενικά μεγάλωσαν γρήγορα και, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, διατηρούσαν υψηλές θερμοκρασίες σώματος που απαιτούσαν πολλή τροφή για να τροφοδοτηθούν. Είναι οι συγκεκριμένες λεπτομέρειες που παραμένουν ασαφείς και μπορεί να είναι τόσο διαφορετικές μεταξύ δύο ειδών δεινοσαύρων όσο και μεταξύ δύο ειδών θηλαστικών ή πτηνών που ζουν σήμερα.

Ελπίζουμε να σας άρεσε

Ράιλι Μπλακ

στήλη του, Dinosaur Mysteries. Ελέγξτε ξανά στο PopSci+ τον Ιούλιο για το επόμενο άρθρο.