Byli dinosauři teplokrevní?

Protože je tolik zmatek o tom, co to znamená, aby to bylo nějaké stvoření - nejen dinosaura „Chladnokrevný“ nebo „teplokrevný“, začněme s analýzou tohoto problému s některými velmi potřebnými definice.

Biologové používají řadu slov k popisu metabolismu daného zvířete (tj. Povahy a rychlosti chemických procesů probíhajících uvnitř jeho buněk). V a endotermický stvoření, buňky vytvářejí teplo, které udržuje tělesnou teplotu zvířete ectothermic zvířata absorbují teplo z okolního prostředí.

Tento problém ještě více komplikují další dva termíny. První je homeotermický, popisující zvířata, která udržují konstantní vnitřní tělesnou teplotu, a druhá je poikilotermický, které se vztahuje na zvířata, jejichž tělesná teplota kolísá podle prostředí. (Matoucí je, že stvoření může být ektotermické, ale ne poikiotermické, pokud změní své chování, aby udržovalo teplotu těla, když čelí nepříznivému prostředí.)

Jak jste možná z výše uvedených definic vyvodili, nemusí to nutně znamenat, že ektotermický plaz má doslova chladnější krev, než má endotermický savec. Například krev pouštní ještěrky vyhřívající se na slunci bude dočasně teplejší než krev a podobně velkého savce ve stejném prostředí, i když tělesná teplota ještěrky bude klesat setmění.

V moderním světě jsou savci a ptáci endotermní i homeotermní (tj. „Teplokrevný“), zatímco většina plazů (a některých ryb) jsou jak ectothermické, tak poikilotermické (tj. "Chladnokrevný"). A co dinosauři?

Asi sto let poté, co se jejich fosílie začaly vykopávat, paleontologové a evoluční biologové předpokládali, že dinosauři museli být chladnokrevní. Zdá se, že tento předpoklad byl podpořen třemi vzájemně propojenými liniemi uvažování:

1) Někteří dinosauři byli velmi velcí, což vedlo vědce k přesvědčení, že odpovídajícím způsobem zpomalili metabolismy (protože by sto tun býložravec vyžadovalo obrovské množství energie k udržení vysokého těla teplota).

2) U stejných dinosaurů se předpokládalo, že mají extrémně malé mozky pro jejich velká těla, což přispělo k obrazu pomalých, dřevorubců, zvláště ne vzhůří tvorů (spíš jako želvy Galapagos než rychlé Velociraptors).

3) Vzhledem k tomu, že moderní plazi a ještěři jsou chladnokrevní, mělo smysl, že i „ještěrkovití“ stvoření, jako jsou dinosauři, musí mít také chladnokrevnou. (Toto je, jak jste možná uhodli, nejslabší argument ve prospěch chladnokrevných dinosaurů.)

Tento pohled na dinosaury se začal měnit na konci šedesátých let, kdy hrstka paleontologů, hlavní mezi nimi Robert Bakker a John Ostrom, začal vyhlásit obraz dinosaurů jako rychlých, energických tvorů, kteří byli rychle přemyšleni, spíš podobní moderním savcům než dravci mýtů. Problém byl v tom, že pro a Tyrannosaurus rex udržovat takový aktivní životní styl, pokud byl chladnokrevný - což vedlo k teorii, že dinosauři mohou být ve skutečnosti endothermy.

Protože v okolí nejsou žádní živí dinosauři, kteří by se měli pitvat (s jednou možnou výjimkou, kterou dostaneme) níže), většina důkazů o teplokrevném metabolismu pramení z moderních teorií o dinosaurovi chování. Zde je pět hlavních argumentů pro endotermické dinosaury (některé z nich jsou zpochybněny níže, v části „Argumenty proti“).

• Alespoň někteří dinosauři byli aktivní, chytří a rychlí. Jak bylo uvedeno výše, hlavním impulzem pro teorii teplokrevného dinosaura je to, že někteří dinosauři vystavovali „Savčí“ chování, které s sebou nese úroveň energie, kterou (pravděpodobně) může udržovat pouze teplokrevný metabolismus.
• Kosti dinosaurů vykazují známky endotermického metabolismu. Mikroskopická analýza ukázala, že kosti některých dinosaurů rostly rychlostí srovnatelnou s moderními savci, a mají více společných rysů s kostmi savců a ptáků, než mají kosti moderní doby plazi.
• Mnoho fosilií dinosaurů bylo nalezeno ve vysokých zeměpisných šířkách. Chladnokrevní tvorové se mnohem pravděpodobněji vyvíjejí v teplých oblastech, kde mohou pomocí prostředí udržovat své tělesné teploty. Vyšší zeměpisné šířky znamenají nižší teploty, takže je nepravděpodobné, že by dinosauři byli chladnokrevní.
• Ptáci jsou endotermy, takže museli být i dinosauři. Mnoho biologů považuje ptáky za „živé dinosaury“ a důvod, že teplokrevnost moderních ptáků je přímým důkazem teplokrevného metabolismu jejich předků dinosaurů.
• Oběhové systémy dinosaurů vyžadovaly teplokrevný metabolismus. Pokud je obří sauropod jako Brachiosaurus držel hlavu ve svislé poloze, jako žirafa, která by na srdce kladla obrovské nároky - a jeho endotermický metabolismus mohl pohánět jeho oběhový systém.

Podle několika evolučních biologů nestačí říci, že protože někteří dinosauři mohli být rychlejší a chytřejší, než se původně předpokládalo, všichni dinosauři měli teplokrevné metabolismy - a je zvláště obtížné odvodit metabolismus z předpokládaného chování, spíše než ze skutečné fosilie záznam. Zde je pět hlavních argumentů proti teplokrevným dinosaurům.

• Někteří dinosauři byli příliš velcí, než aby byli endotermy. Podle některých odborníků by 100-tuna sauropod s teplokrevným metabolismem pravděpodobně přehřála a zemřela. Při této váze mohl být chladnokrevný dinosaurus nazýván „inertní homeoterma“ - to znamená, pomalu se zahříval a pomalu se ochladil, což mu umožnilo udržovat víceméně konstantní tělo teplota.
• jurský a křídy byly horké a dusné. Je pravda, že mnoho fosilií dinosaurů bylo nalezeno ve vysokých nadmořských výškách, ale i před 100 miliony let mohl být vrchol hory vysoký 10 000 stop relativně skličující. Pokud by bylo po celý rok horké klima, bylo by to pro chladnokrevné dinosaury, kteří se při udržování tělesného tepla spoléhali na venkovní teploty.
• O postoji dinosaura nevíme dost. Není to jisté Barosaurus zvedl hlavu ke krmení pro grub; někteří odborníci si myslí, že velké, býložravé dinosaury držely své dlouhé krky rovnoběžně se zemí a využívaly své ocasy jako protiváhu. To by oslabilo argument, že tito dinosauři potřebovali teplokrevné metabolismy, aby pumpovali krev do jejich mozku.
• Důkaz kostí je přeceňován. Je možné, že někteří dinosauři rostli rychleji, než se původně předpokládalo, ale nemusí to být důkazem pro teplokrevný metabolismus. Jeden experiment ukázal, že moderní (chladnokrevní) plazi mohou rychle vytvářet kosti za správných podmínek.
• Dinosauři postrádali respirační turbináty. Aby uspokojili své metabolické potřeby, teplokrevní tvorové dýchají asi pětkrát častěji než plazi. Endotermy obydlí na venkově mají ve svých lebkách struktury zvané „respirační turbináty“, které pomáhají udržet vlhkost během dýchacího procesu. Dosud nikdo nenalezl přesvědčivé důkazy o těchto strukturách ve fosiliích dinosaurů - dinosauři tedy museli být chladnokrevní (nebo alespoň určitě ne endotermní).

Co tedy můžeme vyvozovat z výše uvedených argumentů pro a proti teplokrevným dinosaurům? Mnoho vědců (kteří nejsou spojeni s žádným z táborů) věří, že tato debata je založena na nepravdivých prostory - to znamená, že není třeba, aby dinosauři museli být buď teplokrevní nebo chladnokrevní, bez třetí alternativa.

Faktem je, že zatím nevíme dost o tom, jak metabolismus funguje nebo jak se může potenciálně vyvíjet, abychom mohli vyvodit nějaké definitivní závěry o dinosaurech. Je možné že dinosaury nebyli ani teplokrevní, ani chladnokrevní, ale měli „přechodný“ typ metabolismu, který musí být ještě upnut. Je také možné, že všichni dinosauři byli teplokrevní nebo chladnokrevní, ale u některých jednotlivých druhů došlo k úpravám v opačném směru.

Pokud tato poslední myšlenka zní matoucí, mějte na paměti, že ne všichni moderní savci jsou teplokrevní stejným způsobem. Rychlý, hladový gepard má klasický teplokrevný metabolismus, ale relativně primitivní ptakopysk vyladěný metabolismus, který je v mnoha ohledech blíže metabolismu srovnatelně velké ještěrky než metabolismu ostatních savci. Další komplikační záležitosti, někteří paleontologové tvrdí, že pomalu se pohybující prehistoričtí savci (jako Myotragus, jeskynní koza) měli skutečné chladnokrevné metabolismy.

Většina vědců dnes souhlasí s teorií teplokrevného dinosaura, ale toto kyvadlo by se mohlo otáčet jiným způsobem, protože se objeví více důkazů. Prozatím budou muset jakékoli definitivní závěry o metabolismu dinosaurů čekat na budoucí objevy.