Au fost dinozaurii cu sânge cald?

Deoarece există atât de multă confuzie cu privire la ceea ce înseamnă pentru orice creatură - nu doar pentru un dinozaur - să fie „cu sânge rece” sau „cu sânge cald”, să începem analiza noastră despre această problemă cu câteva definiții atât de necesare.

Biologii folosesc o varietate de cuvinte pentru a descrie metabolismul unui animal dat (adică natura și viteza proceselor chimice care au loc în interiorul celulelor sale). Într-un endotermic creatura, celulele generează căldură care menține temperatura corpului animalului, în timp ce ectoterme animalele absorb caldura din mediul inconjurator.

Există încă doi termeni de artă care complică și mai mult această problemă. Primul este homeoterm, descrie animalele care mențin temperatura corpului intern constantă, iar a doua este poikilothermic, care se aplică animalelor a căror temperatură corporală fluctuează în funcție de mediu. (În mod confuz, este posibil ca o creatură să fie ectotermă, dar nu poikiotermică, dacă își modifică comportamentul pentru a-și menține temperatura corpului atunci când se confruntă cu un mediu advers.)

Ce înseamnă să fii cu sânge cald și cu sânge rece?

După cum s-ar putea să fi surprins din definițiile de mai sus, nu rezultă neapărat că un reptil ectotermic are literalmente sânge mai rece, sensibil la temperatură, decât un mamifer endotermic. De exemplu, sângele unui șopârlă de deșert care se prăbușește la soare va fi temporar mai cald decât cel al unui mamifer de dimensiuni similare din același mediu, deși temperatura corpului șopârlei va scădea odată cu căderea nopții.

Oricum, în lumea modernă, mamiferele și păsările sunt atât endotermice, cât și homeotermice (adică „cu sânge cald”), în timp ce majoritatea reptilelor (și a unor pești) sunt atât ectotermice, cât și poilicotermice (adică „cu sânge rece”). Și cum rămâne cu dinozaurii?

Timp de o sută de ani după ce fosile lor au început să fie dezgropate, paleontologii și biologii evolutivi au presupus că dinozaurii trebuie să fi fost cu sânge rece. Această presupunere pare a fi alimentată de trei linii de raționament întrețesute:

1) Unii dinozauri au fost foarte mari, ceea ce i-a determinat pe cercetători să creadă că au metabolizmele corespunzător lente (întrucât ar fi nevoie de o cantitate imensă de energie pentru o erbivore de o sută de tone pentru a menține temperatura corpului ridicată).

2) Se presupune că aceiași dinozauri au creierul extrem de mic pentru corpurile lor mari, ceea ce a contribuit la imaginea unor creaturi lente, pline de nuanțe, care nu sunt deosebit de treze (mai mult ca țestoasele Galapagos decât în ​​viteza Velociraptors).

3) Întrucât reptilele și șopârlele moderne au sânge rece, a avut sens că și creaturi „șopârlă” precum dinozaurii trebuie să aibă și sânge rece. (Așa cum ați ghicit, este cel mai slab argument în favoarea dinozaurilor cu sânge rece.)

Această viziune primită asupra dinozaurilor a început să se schimbe la sfârșitul anilor '60, când o mână de paleontologi, șefi printre ei Robert Bakker și John Ostrom, au început să promulge o imagine a dinozaurilor ca fiind creaturi rapide, inteligente, energice, mai asemănătoare cu mamiferele moderne. prădători decât șopârlele de mituri. Problema era că ar fi extrem de dificil pentru un Tyrannosaurus Rex să mențină un stil de viață atât de activ dacă ar fi cu sânge rece - ceea ce duce la teoria că dinozaurii pot fi, de fapt, endoterme.

Argumente în favoarea dinozaurilor cu sânge cald

Deoarece nu există dinozauri vii în jurul valorii de a fi disecți (cu o posibilă excepție, pe care o vom ajunge mai jos), cele mai multe dovezi pentru metabolismul cu sânge cald provin din teoriile moderne despre comportamentul dinozaurilor. Iată cele cinci argumente principale pentru dinozaurii endotermi (dintre care unii sunt contestați mai jos, în secțiunea „Argumente împotriva”).

• Cel puțin unii dinozauri erau activi, deștepți și rapide. Așa cum am menționat mai sus, principalul impuls pentru teoria dinozaurilor cu sânge cald este faptul că unii dinozauri au prezentat un comportament „mamifer”, ceea ce implică un nivel de energie care (probabil se poate) să fie menținut doar printr-un metabolism cu sânge cald.
• Oasele dinozaurilor prezintă dovezi ale metabolismului endotermic. Analiza microscopică a arătat că oasele unor dinozauri au crescut într-un ritm comparabil cu mamiferele moderne și au mai multe caracteristici în comun cu oasele mamiferelor și păsărilor decât cu oasele reptilelor moderne..
• Multe fosile de dinozaur au fost găsite la latitudini mari. Creaturile cu sânge rece sunt mult mai susceptibile să evolueze în regiunile calde, unde pot folosi mediul pentru a-și menține temperaturile corpului. Latitudinile mai mari implică temperaturi mai reci, așa că este puțin probabil ca dinozaurii să fie cu sânge rece.
• Păsările sunt endoterme, așa că dinozaurii trebuie să fi fost și ei. Mulți biologi consideră că păsările sunt „dinozauri vii” și motivează că sângele cald al păsărilor moderne este o dovadă directă a metabolismului cu sânge cald al strămoșilor lor dinozaur..
• Sistemele circulatorii ale dinozaurilor necesitau un metabolism cu sânge cald. Dacă un sauropod uriaș precum Brachiosaurus și-ar ține capul într-o poziție verticală, ca o girafă, asta ar fi pus cereri enorme asupra inimii sale - și doar un metabolism endotermic ar putea alimenta sistemul său circulator.

Argumente împotriva dinozaurilor cu sânge cald

Potrivit câtorva biologi evolutivi, nu este suficient să spunem că, deoarece unii dinozauri ar fi putut fi mai rapid și mai inteligent decât se presupunea anterior, toți dinozaurii aveau metabolizmele cu sânge cald - și este deosebit de complicat să deducem metabolismul de la un comportament presupus, mai degrabă decât de la înregistrare fosilă reală. Iată cele cinci argumente principale împotriva dinozaurilor cu sânge cald.

• Unii dinozauri erau prea mari pentru a fi endoterme. Potrivit unor experți, un sauropod de 100 de tone cu un metabolism cu sânge cald s-ar fi supraîncălzit și a murit. La această greutate, un dinozaur cu sânge rece ar fi putut fi ceea ce se numește „homeoterm inerțial” - adică s-a încălzit încet și s-a răcit lent, permițându-i să mențină temperatura corpului mai mult sau mai puțin constantă..
• Perioadele jurasice și cretacice au fost fierbinți și moale. Este adevărat că multe fosile de dinozauri au fost găsite la altitudini mari, dar acum 100 de milioane de ani, chiar și un vârf de munte de 10.000 de metri înălțime ar fi putut fi relativ balsam. Dacă clima ar fi caldă tot timpul anului, asta ar favoriza dinozaurii cu sânge rece care s-au bazat pe temperaturi exterioare pentru a-și menține căldura corporală.
• Nu știm suficient despre postura dinozaurilor. Nu este sigur că Barosaurus și-a ridicat capul pentru a se hrăni cu groapă; unii experți consideră că dinozaurii mari și erbivori și-au ținut gâturile lungi în paralel cu pământul, folosindu-și cozile ca și contraponderale. Acest lucru ar slăbi argumentul potrivit căruia acești dinozauri aveau nevoie de metabolisme cu sânge cald pentru a pompa sângele în creierul lor.
• Dovezile osoase sunt supraevaluate. Este posibil să fie adevărat că unii dinozauri au crescut cu o clipă mai rapidă decât se credea până acum, dar acest lucru nu poate fi o dovadă în favoarea unui metabolism cu sânge cald. Un experiment a arătat că reptilele moderne (cu sânge rece) pot genera rapid os în condiții potrivite.
• Dinozaurii nu aveau turbinate respiratorii. Pentru a-și satisface nevoile metabolice, creaturi cu sânge cald respiră de aproximativ cinci ori mai des decât reptilele. Endotermele din locuințele terestre au structuri în craniile lor numite „turbinate respiratorii”, care ajută la reținerea umidității în timpul procesului de respirație. Până în prezent, nimeni nu a găsit dovezi concludente ale acestor structuri în fosilele dinozaurilor, prin urmare, dinozaurii trebuie să fi fost cu sânge rece (sau, cel puțin, cu siguranță nu sunt endoterme).

Unde stau lucrurile astăzi

Deci, ce putem concluziona din argumentele de mai sus pentru și împotriva dinozaurilor cu sânge cald? Mulți oameni de știință (care nu sunt afiliați cu oricare dintre tabere) consideră că această dezbatere se bazează pe premise false - adică nu este cazul ca dinozaurii să fie fie cu sânge cald, fie cu sânge rece, fără o a treia alternativă.

Cert este că nu știm încă suficient despre modul în care funcționează metabolismul sau despre cum poate evolua potențial, pentru a trage concluzii precise despre dinozauri. Este posibil ca dinozaurii să nu fi fost nici cu sânge cald, nici cu sânge rece, ci să fi avut un tip „intermediar” de metabolism care să fie încă fixat. Este, de asemenea, posibil ca toți dinozaurii să fie cu sânge cald sau cu sânge rece, dar unele specii individuale au dezvoltat adaptări în cealaltă direcție.

Dacă această ultimă idee sună confuză, rețineți că nu toate mamiferele moderne sunt cu sânge cald exact în același mod. Un ghepard rapid și flămând are un metabolism clasic cu sânge cald, dar platipul relativ primitiv prezintă un metabolism reglat, care în multe privințe este mai aproape de cel al unei șopârle cu dimensiuni comparabile decât de cel al altor mamifere. În continuare complicând problemele, unii paleontologi susțin că mamiferele preistorice cu mișcare lentă (cum ar fi Myotragus, Capra Peșteră) au avut adevărate metabolisme cu sânge rece.

Astăzi, majoritatea oamenilor de știință se abonează la teoria dinozaurului cu sânge cald, dar acel pendul s-ar putea balansa pe alt mod, deoarece sunt descoperite mai multe dovezi. Deocamdată, orice concluzie certă despre metabolismul dinozaurilor va trebui să aștepte descoperirile viitoare.