Ήταν οι δεινόσαυροι θερμόαιμοι;

Επειδή υπάρχει τόσο μεγάλη σύγχυση σχετικά με το τι σημαίνει για κάθε πλάσμα - όχι μόνο για έναν δεινόσαυρο «Ψυχρόαιμα» ή «θερμόαιμα», ας ξεκινήσουμε την ανάλυσή μας για αυτό το ζήτημα με κάποια πολύ απαραίτητη ορισμοί.

Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν μια ποικιλία λέξεων για να περιγράψουν το μεταβολισμό ενός συγκεκριμένου ζώου (δηλαδή τη φύση και την ταχύτητα των χημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα μέσα στα κύτταρα του). Σε ένα ενδοθερμική πλάσμα, τα κύτταρα παράγουν θερμότητα που διατηρεί τη θερμοκρασία του σώματος του ζώου, ενώ εξωθερμική Τα ζώα απορροφούν θερμότητα από το περιβάλλον.

Υπάρχουν δύο ακόμη όροι τέχνης που περιπλέκουν περαιτέρω αυτό το ζήτημα. Το πρώτο είναι ομοιοθερμική, περιγράφοντας ζώα που διατηρούν σταθερή εσωτερική θερμοκρασία του σώματος και το δεύτερο είναι poikilothermic, που ισχύει για ζώα των οποίων η θερμοκρασία του σώματος κυμαίνεται ανάλογα με το περιβάλλον. (Με σύγχυση, είναι πιθανό ένα πλάσμα να είναι εξωθερμικό, αλλά όχι Poikiothermic, εάν τροποποιήσει τη συμπεριφορά του προκειμένου να διατηρήσει τη θερμοκρασία του σώματός του όταν αντιμετωπίζει ένα δυσμενές περιβάλλον.)

Όπως ίσως έχετε υποθέσει από τους παραπάνω ορισμούς, δεν σημαίνει απαραίτητα ότι ένα εξωθερμικό ερπετό κυριολεκτικά έχει ψυχρότερο αίμα, από άποψη θερμοκρασίας, από ένα ενδοθερμικό θηλαστικό. Για παράδειγμα, το αίμα μιας σαύρας της ερήμου που κρύβεται στον ήλιο θα είναι προσωρινά πιο ζεστό από αυτό του α θηλαστικό παρόμοιου μεγέθους στο ίδιο περιβάλλον, αν και η θερμοκρασία του σώματος της σαύρας θα μειωθεί σούρουπο.

Εν πάση περιπτώσει, στον σύγχρονο κόσμο, τα θηλαστικά και τα πουλιά είναι ενδοθερμικά και ομοιοθερμικά (δηλαδή, «Θερμόαιμα»), ενώ τα περισσότερα ερπετά (και μερικά ψάρια) είναι εξωθερμικά και poikilothermic (δηλαδή, "ψυχρόαιμος"). Τι γίνεται λοιπόν με τους δεινόσαυρους;

Για εκατό περίπου χρόνια αφότου άρχισαν να σκάβονται τα απολιθώματά τους, οι παλαιοντολόγοι και οι εξελικτικοί βιολόγοι υπέθεσαν ότι οι δεινόσαυροι πρέπει να είχαν ψυχρόαιμο. Αυτή η υπόθεση φαίνεται ότι τροφοδοτήθηκε από τρεις αλληλένδετες γραμμές συλλογισμού:

1) Μερικοί δεινόσαυροι ήταν πολύ μεγάλοι, γεγονός που οδήγησε τους ερευνητές να πιστεύουν ότι είχαν αντίστοιχα αργό ρυθμό μεταβολισμών (αφού θα χρειαζόταν τεράστια ποσότητα ενέργειας για ένα φυτό εκατό τόνων για τη διατήρηση υψηλού σώματος θερμοκρασία).

2) Αυτοί οι ίδιοι δεινόσαυροι υποτίθεται ότι είχαν εξαιρετικά μικροί εγκέφαλοι για τα μεγάλα σώματά τους, που συνέβαλαν στην εικόνα των αργών, φορτωμένων, όχι ιδιαίτερα ξύπνινων πλασμάτων (περισσότερο σαν τις χελώνες Galapagos παρά ταχείες Velociraptors).

3) Δεδομένου ότι τα σύγχρονα ερπετά και σαύρες είναι ψυχρόαιμα, ήταν λογικό ότι «σαύρα» πλάσματα όπως οι δεινόσαυροι πρέπει επίσης να έχουν ψυχρόαιμο. (Αυτό, όπως ίσως μαντέψατε, είναι το πιο αδύναμο επιχείρημα υπέρ των ψυχρόαιμων δεινοσαύρων.)

Αυτή η άποψη των δεινοσαύρων άρχισε να αλλάζει στα τέλη της δεκαετίας του 1960, όταν μια χούφτα παλαιοντολόγων, επικεφαλής ανάμεσά τους Ρόμπερτ Μπέικερ και Τζον Όστρομ, άρχισε να διαδίδει μια εικόνα των δεινοσαύρων ως γρήγορα, έξυπνα, ενεργητικά πλάσματα, που μοιάζουν περισσότερο με τους σύγχρονους θηρευτές θηλαστικών από τις ξυλοπόδαρες του μύθου. Το πρόβλημα ήταν, θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο για ένα Τυρανόσαυρος Ρεξ να διατηρήσει έναν τόσο ενεργό τρόπο ζωής, εάν ήταν ψυχρόαιμος - οδηγώντας στη θεωρία ότι οι δεινόσαυροι μπορεί, στην πραγματικότητα, να ήταν ενδόθερμοι.

Επειδή δεν υπάρχουν ζωντανοί δεινόσαυροι για να τεμαχίζονται (με μία πιθανή εξαίρεση, την οποία θα πάρουμε έως κάτω), τα περισσότερα στοιχεία για τον θερμόαιμο μεταβολισμό προέρχονται από σύγχρονες θεωρίες σχετικά με τον δεινόσαυρο η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ. Εδώ είναι τα πέντε κύρια επιχειρήματα για τους ενδοθερμικούς δεινόσαυρους (μερικά από τα οποία αμφισβητούνται παρακάτω, στην ενότητα "Επιχειρήματα κατά").

• Τουλάχιστον μερικοί δεινόσαυροι ήταν ενεργοί, έξυπνοι και γρήγοροι. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η κύρια ώθηση για τη θεωρία των θερμόαιμων δεινοσαύρων είναι ότι παρουσιάστηκαν ορισμένοι δεινόσαυροι Συμπεριφορά «θηλαστικών», η οποία συνεπάγεται ένα επίπεδο ενέργειας που (πιθανώς) μπορεί να διατηρηθεί μόνο με ένα θερμόαιμο μεταβολισμός.
• Τα οστά δεινοσαύρων δείχνουν ενδείξεις ενδοθερμικού μεταβολισμού. Η μικροσκοπική ανάλυση έδειξε ότι τα οστά ορισμένων δεινοσαύρων αναπτύχθηκαν με ρυθμό συγκρίσιμο με τα σύγχρονα θηλαστικά έχουν περισσότερα κοινά χαρακτηριστικά με τα οστά των θηλαστικών και των πουλιών από ό, τι με τα οστά της σύγχρονης εποχής ερπετά.
• Πολλά απολιθώματα δεινοσαύρων έχουν βρεθεί σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Τα ψυχρόαιμα πλάσματα είναι πολύ πιο πιθανό να εξελιχθούν σε ζεστές περιοχές, όπου μπορούν να χρησιμοποιήσουν το περιβάλλον για να διατηρήσουν τις θερμοκρασίες του σώματός τους. Τα υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη συνεπάγονται χαμηλότερες θερμοκρασίες, επομένως είναι απίθανο οι δεινόσαυροι να έχουν ψυχρόαιμο.
• Τα πουλιά είναι ενδόθερμοι, οπότε οι δεινόσαυροι πρέπει να ήταν και αυτοί. Πολλοί βιολόγοι θεωρούν τα πουλιά ως «ζωντανούς δεινόσαυρους», και ο λόγος ότι η ζεστασιά των σύγχρονων πουλιών είναι άμεση απόδειξη για τον θερμόαιμο μεταβολισμό των προγόνων των δεινοσαύρων τους.
• Τα κυκλοφορικά συστήματα των δεινοσαύρων απαιτούσαν θερμόαιμο μεταβολισμό. Εάν ένας γίγαντας σαουρόποδα σαν Βραχιόσαυρος κράτησε το κεφάλι του σε κατακόρυφη θέση, όπως μια καμηλοπάρδαλη, που θα είχε τεράστιες απαιτήσεις στην καρδιά της - και μόνο ένας ενδοθερμικός μεταβολισμός θα μπορούσε να τροφοδοτήσει το κυκλοφορικό του σύστημα.

Σύμφωνα με μερικούς εξελικτικούς βιολόγους, δεν αρκεί να το πούμε αυτό επειδή ορισμένοι δεινόσαυροι μπορεί να ήταν γρηγορότεροι και εξυπνότεροι από ό, τι υποτίθεται προηγουμένως, όλοι οι δεινόσαυροι είχαν θερμόαιμους μεταβολισμούς - και είναι ιδιαίτερα δύσκολο να συναχθεί το μεταβολισμό από την υποτιθέμενη συμπεριφορά, παρά από το πραγματικό απολιθωμένο Ρεκόρ. Εδώ είναι τα πέντε κύρια επιχειρήματα κατά των θερμόαιμων δεινοσαύρων.

• Μερικοί δεινόσαυροι ήταν πολύ μεγάλοι για να είναι ενδόθερμοι. Σύμφωνα με ορισμένους ειδικούς, ένα σαουρόποδο 100 τόνων με θερμόαιμο μεταβολισμό πιθανότατα θα είχε υπερθερμανθεί και θα πεθάνει. Σε αυτό το βάρος, ένας ψυχρόαιμος δεινόσαυρος θα μπορούσε να είναι αυτό που ονομάζεται «αδρανειακή ομοιοθερμία» - δηλαδή, θερμαίνεται αργά και ψύχεται αργά, επιτρέποντάς του να διατηρήσει περισσότερο ή λιγότερο σταθερό σώμα θερμοκρασία.
• ο Ιουρασικός και οι κρητιδικές περίοδοι ήταν καυτές και λασπώδεις. Είναι αλήθεια ότι πολλά απολιθώματα δεινοσαύρων έχουν βρεθεί σε μεγάλα υψόμετρα, αλλά πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια ακόμη και μια κορυφή βουνού ύψους 10.000 ποδιών μπορεί να ήταν σχετικά ήρεμη. Εάν το κλίμα ήταν ζεστό όλο το χρόνο, αυτό θα ευνοούσε τους ψυχρόαιμους δεινόσαυρους που βασίζονταν σε εξωτερικές θερμοκρασίες για να διατηρήσουν τη θερμότητα του σώματός τους.
• Δεν γνωρίζουμε αρκετά για τη στάση των δεινοσαύρων. Δεν είναι σίγουρο αυτό Μπαρόσαυρος ανύψωσε το κεφάλι του για τροφή για grub? Μερικοί ειδικοί πιστεύουν ότι οι μεγάλοι, φυτοφάγοι δεινόσαυροι κράτησαν τους μακριούς λαιμούς τους παράλληλα με το έδαφος, χρησιμοποιώντας τις ουρές τους ως αντίβαρο q. Αυτό θα εξασθενήσει το επιχείρημα ότι αυτοί οι δεινόσαυροι χρειάζονται θερμόαιμους μεταβολισμούς για να αντλήσουν αίμα στον εγκέφαλό τους.
• Η απόδειξη των οστών είναι υπερβολική. Μπορεί να είναι αλήθεια ότι ορισμένοι δεινόσαυροι αναπτύχθηκαν με γρηγορότερο κλιπ από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως, αλλά αυτό μπορεί να μην είναι απόδειξη υπέρ ενός θερμόαιμου μεταβολισμού. Ένα πείραμα έδειξε ότι τα σύγχρονα (ψυχρόαιμα) ερπετά μπορούν να δημιουργήσουν γρήγορα οστά κάτω από τις σωστές συνθήκες.
• Οι δεινόσαυροι δεν είχαν αναπνευστικές τουρμπίνες. Για να καλύψουν τις μεταβολικές τους ανάγκες, τα θερμόαιμα πλάσματα αναπνέουν περίπου πέντε φορές συχνότερα από τα ερπετά. Οι ενδόθερμοι που κατοικούν στη γη έχουν δομές στα κρανία τους που ονομάζονται «αναπνευστικές τουρμπίνες», οι οποίες βοηθούν στη διατήρηση της υγρασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αναπνοής. Μέχρι σήμερα, κανείς δεν έχει βρει αποδεικτικά στοιχεία για αυτές τις δομές σε απολιθώματα δεινοσαύρων - ως εκ τούτου, οι δεινόσαυροι πρέπει να ήταν ψυχρόαιμοι (ή, τουλάχιστον, σίγουρα όχι ενδόθερμοι).

Λοιπόν, τι μπορούμε να συμπεράνουμε από τα παραπάνω επιχειρήματα υπέρ και κατά των θερμόαιμων δεινοσαύρων; Πολλοί επιστήμονες (που δεν σχετίζονται με κανένα από τα στρατόπεδα) πιστεύουν ότι αυτή η συζήτηση βασίζεται σε ψευδείς εγκαταστάσεις - δηλαδή, δεν συμβαίνει ότι οι δεινόσαυροι πρέπει να είναι είτε θερμόαιμοι είτε ψυχρόαιμοι, χωρίς τρίτη εναλλακτική λύση.

Το γεγονός είναι ότι δεν γνωρίζουμε ακόμα αρκετά για το πώς λειτουργεί ο μεταβολισμός ή πώς μπορεί να εξελιχθεί, για να εξαχθούν οριστικά συμπεράσματα σχετικά με τους δεινόσαυρους. Είναι πιθανό αυτό δεινόσαυροι δεν ήταν ούτε θερμόαιμα ούτε ψυχρόαιμα, αλλά είχαν έναν «ενδιάμεσο» τύπο μεταβολισμού που δεν έχει ακόμη καθοριστεί. Είναι επίσης πιθανό ότι όλοι οι δεινόσαυροι ήταν θερμόαιμοι ή ψυχρόαιμοι, αλλά ορισμένα μεμονωμένα είδη ανέπτυξαν προσαρμογές στην άλλη κατεύθυνση.

Εάν αυτή η τελευταία ιδέα ακούγεται συγκεχυμένη, λάβετε υπόψη ότι δεν είναι όλα τα σύγχρονα θηλαστικά θερμόαιμα με τον ίδιο ακριβώς τρόπο. Ένα γρήγορο, πεινασμένο τσιτάχ έχει έναν κλασικό θερμόαιμο μεταβολισμό, αλλά ο σχετικά πρωτόγονος πλατύπολος αθλείται συντονισμένος μεταβολισμός που με πολλούς τρόπους είναι πιο κοντά σε εκείνο μιας σαύρας συγκρίσιμου μεγέθους από αυτόν άλλων θηλαστικά. Περαιτέρω περίπλοκα ζητήματα, ορισμένοι παλαιοντολόγοι ισχυρίζονται ότι τα προϊστορικά θηλαστικά με αργή κίνηση (όπως το Myotragus, το Cave Goat) είχαν πραγματικούς ψυχρόαιμους μεταβολισμούς.

Σήμερα, η πλειοψηφία των επιστημόνων προσυπογράφει τη θεωρία των θερμόαιμων δεινοσαύρων, αλλά αυτό το εκκρεμές θα μπορούσε να ταλαντευτεί με τον άλλο τρόπο καθώς ανακαλύπτονται περισσότερα στοιχεία. Προς το παρόν, τυχόν συγκεκριμένα συμπεράσματα σχετικά με το μεταβολισμό των δεινοσαύρων θα πρέπει να περιμένουν μελλοντικές ανακαλύψεις.