A dinoszauruszok melegvérűek voltak?

Mert annyira zavart van, hogy mit jelent minden teremtménynek - nem csak egy dinoszaurusznak - lenni „Hidegvérű” vagy „melegvérű” kezdjük meg a kérdés elemzését néhány nagyon szükséges definíciók.

A biológusok különféle szavakat használnak egy adott állat anyagcseréjének leírására (azaz a sejtjeiben zajló kémiai folyamatok jellegére és sebességére). Egy endoterm teremtmény, a sejtek olyan hőt termelnek, amely fenntartja az állat testhőmérsékletét ectothermic az állatok hőt vesznek fel a környező környezetből.

Két további szakkifejezés tovább bonyolítja ezt a kérdést. Az első az homeotermiás, amely azokat az állatokat írja le, amelyek állandó belső hőmérsékletet tartanak fenn, és a második poikilothermic, amely azokra az állatokra vonatkozik, amelyek testhőmérséklete a környezetnek megfelelően ingadozik. (Zavaróan, hogy egy lény ektotermikus, de nem poikiotermikus, ha módosítja viselkedését annak érdekében, hogy fenntartsa testhőmérsékletét, amikor egy negatív környezettel szembesül.)

Mint a fenti meghatározásokból feltételezte, nem feltétlenül következik, hogy az ektotermikus hüllő szó szerint hidegebb vérrel rendelkezik, hőmérséklet-szempontból, mint egy endotermikus emlős. Például a napfényben lévő sivatagi gyík vére átmenetileg melegebb lesz, mint a hasonló méretű emlős ugyanabban a környezetben, bár a gyík testhőmérséklete csökkenni fog alkony.

Mindenesetre, a modern világban az emlősök és a madarak endoterm és homeotermikusak is (azaz „Melegvérű”), míg a legtöbb hüllő (és néhány hal) ektotermikus és poikilotermikus (azaz "hidegvérű"). Mi van a dinoszauruszokkal?

Körülbelül száz évvel azután, hogy fosszilájukat feltárták, a paleontológusok és az evolúciós biológusok feltételezték, hogy a dinoszauruszok hidegvérűnek lehettek. Úgy tűnik, hogy ezt a feltételezést három összefonódó érvelési vonal támogatta:

1) Egyes dinoszauruszok nagyon nagyok voltak, ami arra késztette a kutatókat, hogy ennek megfelelően lassúak metabolizmusok (mivel ha egy tonna tonnás növényevő hatalmas energiát igényel a test fenntartásához hőfok).

2) Ugyanezen dinoszauruszokról feltételezték, hogy rendkívül nagyok kis agy nagy testük számára, amelyek hozzájárultak a lassú, nehézkes, nem különösebben ébren lévő lények képéhez (inkább mint a Galapagos teknősök, mint a gyors Velociraptor).

3) Mivel a modern hüllők és gyíkok hidegvérűek, értelme volt annak, hogy a "gyíkszerű" lényeknek, mint például a dinoszauruszoknak, hidegvérűeknek is kell lenniük. (Ez, amint talán kitaláltad, ez a leggyengébb érv a hidegvérű dinoszauruszok mellett.)

Ez a dinoszauruszok véleménye az 1960-as évek végén változott, amikor egy maroknyi paleontológus, köztük főnök Robert Bakker és John Ostrom, elkezdte a dinoszauruszok képét olyan gyors, gyorsszellemes, energikus lényekként, amelyek jobban hasonlítanak a modern emlősök ragadozóira, mint a mítosz nehézkes gyíjai. A probléma az volt, hogy rendkívül nehéz lenne Tyrannosaurus Rex fenntartani egy ilyen aktív életmódot, ha hidegvérű volt - ami arra az elméletre vezet, hogy a dinoszauruszok valójában endotermák lehetnek.

Mert nincs élő dinoszauruszok, amelyeket fel kellene boncolni (egy lehetséges kivétellel, amelyet kapunk) a melegvérű anyagcsere bizonyítékainak nagy része a dinoszauruszokkal kapcsolatos modern elméletekből származik viselkedés. Itt áll az endoterm dinoszauruszok öt fő érve (ezek közül néhányat az alábbiakban, az "Érvek ellen" szakaszban vitatunk).

• Legalább néhány dinoszaurusz aktív, okos és gyors. Mint fentebb említettük, a melegvérű dinoszaurusz elmélet fő lendülete az, hogy néhány dinoszaurusz kiállított „Emlősök” viselkedése, amely olyan szintű energiát jelent, amelyet (feltehetően) csak melegvérű képesek fenntartani anyagcsere.
• A dinoszaurusz csontok bizonyítják az endoterm anyagcserét. A mikroszkópos elemzés kimutatta, hogy egyes dinoszauruszok csontok olyan gyorsan növekedtek, mint a modern emlősök, és több közös vonása van az emlősök és a madarak csontainál, mint a mai csontoknál hüllők.
• Számos dinoszaurusz kövületet találtak magas szélességeken. A hidegvérű lények sokkal nagyobb valószínűséggel alakulnak ki meleg régiókban, ahol a környezetet felhasználhatják testhőmérsékletük fenntartására. A magasabb szélesség hidegebb hőmérsékletet jelent, ezért nem valószínű, hogy a dinoszauruszok hidegvérűek voltak.
• A madarak endotermák, tehát a dinoszauruszoknak is lehetnek. Sok biológus úgy véli, hogy a madarakat „élő dinoszauruszoknak” tekintik, és azt állítják, hogy a modern madarak melegvérűsége közvetlen bizonyítékot jelent dinoszauruszok őseinek melegvérű anyagcseréjére.
• A dinoszauruszok keringési rendszerei melegvérű anyagcserét igényeltek. Ha egy óriás sauropod mint Brachiosaurus vertikális helyzetben tartotta a fejét, mint egy zsiráf, ami óriási igényeket támasztott volna a szívére - és csak egy endoterm anyagcsere táplálhatja keringési rendszerét.

Néhány evolúciós biológus szerint nem elég ezt mondani, mivel egyes dinoszauruszok valószínűleg gyorsabbak és okosabbak voltak, mint azt korábban feltételezték, minden dinoszaurusz melegvérű metabolizmusa volt - és különösen bonyolult az anyagcserét a feltételezett viselkedésből, nem pedig a tényleges fosszilis anyagból következtetni rekord. Itt áll az öt fő érv a melegvérű dinoszauruszok ellen.

• Egyes dinoszauruszok túl nagyok voltak ahhoz, hogy endotermák legyenek. Egyes szakértők szerint egy 100 tonnás melegvérű anyagcserével rendelkező szauropod valószínűleg túlhevült és meghalt. Ebben a súlyban a hidegvérű dinoszaurusz lehetett volna az úgynevezett „inerciális homeoterma” - azaz lassan felmelegszik és lassan lehűl, lehetővé téve többé-kevésbé állandó testének fenntartását hőfok.
• Az jura és a krétakori időszakok forróak és ködösek voltak. Igaz, hogy sok dinoszaurusz kövületet találtak magas tengerszint feletti magasságokban, de 100 millió évvel ezelőtt akár egy 10 000 láb magas hegycsúcs is viszonylag balzsamos lehetett. Ha az éghajlat egész évben meleg lenne, akkor ez kedvező lenne a hidegvérű dinoszauruszok számára, amelyek külső hőmérsékleten támaszkodtak testhőjük fenntartására.
• Nem tudunk eleget a dinoszaurusz testtartásról. Nem biztos benne BAROSAURUS megemelte a fejét a kivágáshoz; Egyes szakértők szerint a nagy, növényevő dinoszauruszok hosszú nyakukat a talajjal párhuzamosan tartották, farkaikat q ellensúlyként használva. Ez gyengítené azt az érvet, miszerint ezeknek a dinoszauruszoknak melegvérű metabolizmusokra van szükségük, hogy a vér az agyukba pumpálódjon.
• A csont bizonyítékokat túlbecsülik. Lehet, hogy néhány dinoszaurusz gyorsabban növekedett, mint azt korábban hitték, ám ez nem bizonyítja a melegvérű anyagcserét. Az egyik kísérlet kimutatta, hogy a modern (hidegvérű) hüllők megfelelő körülmények között gyorsan csontot képesek előállítani.
• A dinoszauruszokon nem voltak légzőszerkezetek. A melegvérű lények anyagcseréjük kielégítéséhez körülbelül ötször gyakran lélegeznek, mint a hüllők. A földlakásos endotermák koponyájukban „légzéses turbina” -nak nevezett struktúrák vannak, amelyek elősegítik a nedvesség megtartását a légzési folyamat során. A mai napig senki sem talált meggyőző bizonyítékot ezekre a szerkezetekre a dinoszaurusz kövületekben - ennélfogva a dinoszauruszokat hidegvérűnek (vagy legalábbis feltétlenül endotermikusnak) kellett volna lennie.

Tehát, mit lehet levonni a fenti érvekből a melegvérű dinoszauruszok mellett és ellen? Sok tudós (akik nem csatlakoznak egyik táborhoz sem) úgy vélik, hogy ez a vita hamis alapokon nyugszik helyiségek - tehát nem a helyzet, hogy a dinoszauruszokat melegvérűnek vagy hidegvérűnek kellett lennie harmadik alternatíva.

A tény az, hogy még nem tudunk elegendő információt arról, hogy az anyagcsere hogyan működik, vagy hogyan alakulhat tovább, hogy határozott következtetéseket vonjunk le a dinoszauruszokról. Lehetséges, hogy az dinoszauruszok sem melegvérű, sem hidegvérűek voltak, de egy “közbenső” típusú anyagcserére volt szükség, amelyet még nem szorítottak le. Lehetséges, hogy az összes dinoszaurusz melegvér vagy hidegvérű is volt, de egyes fajok adaptációjukat fejtették ki a másik irányba.

Ha ez az utolsó ötlet zavarónak tűnik, ne feledje, hogy nem minden modern emlős melegvérű ugyanúgy. A gyors, éhes gepárd klasszikus melegvérű anyagcserével rendelkezik, de a viszonylag primitív platypus hangolt anyagcserét, amely sok szempontból közelebb áll egy összehasonlítható méretű gyíkhoz, mint a másikhoz emlősök. További bonyolító kérdésekben néhány paleontológus azt állítja, hogy a lassan mozgó őskori emlősöknek (például Myotragus, a Barlangkecske) valódi hidegvérű metabolizmusuk volt.

Manapság a tudósok többsége melegvérű dinoszaurusz elméletre támaszkodik, ám ez az inga fordulhatna, mivel több bizonyíték áll rendelkezésre. Jelenleg a dinoszaurusz anyagcserével kapcsolatos minden határozott következtetésre várni kell a jövőbeli felfedezéseket.