Miért voltak a dinoszauruszok tollak?

Az a kérdés, hogy miért voltak bizonyos dinoszauruszok tollak, elvben nem különbözik attól, hogy miért vannak a halak mérlegek vagy miért vannak a kutyák prémes? Miért kellene bármilyen állat csupasz epidermiszének bármilyen burkolatot tartalmaznia (vagy ember esetében gyakorlatilag semmilyen burkolatot nem kell lefedni)? A kérdés megválaszolásához mélyebben fel kell vetnünk a kérdést: milyen evolúciós előnye volt A tollak olyan dinoszauruszokat jelentenek, amelyeket szőrrel vagy sörtékkel vagy egyszerű hüllővel nem lehet elérni Mérleg?

Mielőtt elkezdenénk, fontos felismerni, hogy ez nem minden a dinoszauruszoknak tollak voltak. A tollas dinoszauruszok Theropodok voltak, széles kategória, amely magában foglalja a ragadozókat, zsarnokokat, ornitithimideket és "dino-madarakat", valamint a legkorábbi dinoszauruszokat, például tekinthető meg és Herrerasaurusnál. Ráadásul nem minden theropod volt tollal: ez elég biztos, hogy a késő jura Allosaurus

A theropodok nem voltak az egyetlen tagjai a hüllőmedencéjű ("gyík-csípős") dinoszauruszok: különös módon legközelebbi rokonaik az óriás, nehézkes, elefántlábúak voltak sauropodáknál, amelyek megjelenése és viselkedése körülbelül annyira különböznek a theropodoktól, amennyit csak szerezhet! A mai napig egyáltalán nincs bizonyíték a. Tollas rokonaira vonatkozóan Brachiosaurus vagy Apatosaurus, és egy ilyen felfedezés rendkívül valószínűtlennek tűnik. Ennek oka a theropod és a sauropod dinoszauruszok eltérő metabolizmusainak köszönhető, amelyek közül az alábbiakban részletesebben ismertetjük.

A modern madarak példájából extrapolálva azt gondolhatja, hogy a toll elsődleges célja a repülés fenntartása; A tollak csapdába csapják a kis levegőzsebeket, és biztosítják a kritikus "emelést", amely lehetővé teszi a madár levegőbe szállását. Mindazonáltal minden utalás szerint a tollak repülése szigorúan másodlagos, az egyik olyan függő fejlemény, amelyre az evolúció annyira híres. Mindenekelőtt a toll funkciója szigetelés biztosítása, akárcsak a ház alumínium burkolata vagy a szarufákba csomagolt poliuretán hab.

És miért lenne szüksége egy állatnak szigetelésre? Nos, a theropod dinoszauruszok (és a modern madarak) esetében az az, hogy endotermikus (melegvérű) anyagcserét. Ha egy teremtésnek saját hőt kell előállítania, akkor szüksége van egy módjára, hogy ezt a hőt olyan hatékonyan tudja megtartani Lehetséges, és a toll (vagy szőr) réteg az egyik olyan megoldás, amelyet már többször kedvelt evolúció. Míg néhány emlősnek (például az embereknek és az elefántoknak) nincs szőrme, minden madárnak toll van - és szigetelő a tollak bátorságát nem lehet jobban kimutatni, mint a hideg éghajlaton élő, röpképtelen, vízi madaraknál, azaz pingvinek.

Ez természetesen felveti a kérdést, hogy miért hiányoztak az Allosaurus és más nagy theropod dinoszauruszok tollak (vagy miért voltak ezek a tollak csak fiatalkorúakban vagy kelőkben). Ennek bármi köze lehet azoknak a régióknak az éghajlati viszonyaihoz, ahol ezek a dinoszauruszok éltek, vagy a nagy theropodok anyagcseréjének megzavarásával; még nem tudjuk a választ. (Ami azt illeti, hogy a sauropodáknak nem voltak tollak, az azért van, mert szinte biztosan hidegvérűek voltak, és a test belső hőmérsékletének szabályozásához szükséges volt a hő hatékony elnyelése és sugárzása. Ha tollakkal borították volna őket, belülről kifelé sülték volna magukat, mint a mikrohullámú burgonya.)

Az állampolgárság egyébként rejtélyes tulajdonságaival kapcsolatban: a szauropodák hosszú nyakai, a háromszögletű lemezek stegosaurs, és esetleg a theropod dinoszauruszok ragyogó tollát - soha nem szabad lebecsülni a szexuális szelekció erejét. Az evolúció hírhedt, ha látszólag véletlenszerű anatómiai vonásokat választ ki és szexuális túlhajtásba helyezi őket: hatalmas orrú hím majom, amely közvetlen következménye annak a ténynek, hogy a faj nőstényei inkább a legnagyobb orrúakkal párosodnak férfiaknál.

Miután a tollszigetek kialakultak a theropod dinoszauruszokban, semmi sem akadályozta meg a szexuális szelekciót, hogy átvegye és tovább vezessen a folyamaton. Máig nagyon keveset tudunk a dinoszaurusz tollak színéről, de az biztos, hogy egyes fajok élénk zöldeket, vörösre és narancsra sportoltak, valószínűleg egy szexuálisan dimorf divat (azaz a hímek élénkebb színűek voltak, mint a nőstények, vagy fordítva). Vannak olyan egyébként kopasz theropodok, amelyeknek furcsa tolldarabjai vannak furcsa helyeken, például az alkaron vagy a csípőn, máshol a szexuális elérhetőség jelzésére szolgáló eszközöket, és néhány korai, híres dino-madarat, mint például az Archeopteryx, sötét, fényes tollak.

Végül eljutunk a viselkedéshez, amelyet a legtöbb ember a tollakhoz társítja: repülés. Még mindig sokat nem tudunk a fejlődéséről theropod dinoszauruszok madarakká; ez a folyamat többször is megtörtént a mezozoikum korában, és csak az utolsó evolúciós hullám eredményezte a ma ismert madarakat. Ez egy majdnem nyitott és zárt eset, amikor a modern madarak a kicsi, ügyes, tollas tollakból fejlődtek ki "dino-madár"a késő Krétaszerű időszak. De hogyan?

Két fő elmélet létezik. Lehetséges, hogy ezek a dinoszauruszok tollainak extra fokú mozgást biztosítottak, amikor zsákmányt üldözték, vagy a nagyobb ragadozók elől menekültek; a természetes szelekció egyre növekvő mennyiségű emelést támogatta, végül az egyik szerencsés dinoszaurusz felszállást ért el. Ezzel a „földről felfelé” elmélettel szemben a kevésbé népszerű „arborális” elmélet létezik, amely azt állítja, hogy a kicsi, fában élő dinoszauruszok aerodinamikai tollak alakultak ki, miközben ágra ugrottak. Akárhogy is is van, a fontos tanulság az, hogy a repülés a dinoszaurusz tollak nem szándékos mellékterméke volt, nem pedig az előírt célja!

A tollas dinoszauruszok vitájában az egyik új fejlemény a kicsi, tollas, növényi étkezési ornitopódák felfedezése. tianyulong és Kulindadromeus. Lehet, hogy ez azt jelenti ornithopodákhoz, valamint a theropodáknak melegvérű metabolizmusa volt? Legalább lehetséges, hogy a madarak növényi étkezési ornitopodákból fejlődtek ki, nem pedig a húsevő ragadozókból? Még nem tudjuk, de számíthatunk arra, hogy ez aktív kutatási terület lesz legalább a következő évtizedben.