Prečo sa dinosaury stal tak veľký?

Spolu s Tyrannosaurus rex «typický» sauropodní - jedna z najznámejších prehistorických zvierat. Nič nemôže zmiasť jeho elegantný postavu na štyri "piliere", dlhý svalnatý chvost a čo je najdôležitejšie, obrovský krk s malou hlavou.

Jeho hmotnosť, tieto zvieratá môžu byť v porovnaní s veľkými baleen veľryby (cca 85 ton) a podľa tohto ukazovateľa sú oveľa lepšie ako všetky ostatné pozemských tvorov, ktorí kedy chodili po zemi. Samotná otázka: prečo sa stali tak veľký?

Odpoveď na túto ponúkanú rozsiahle interdisciplinárneho tímu vedcov, ktorý publikoval len 14 článkov v PLoS ONE on-line denníka.

Či sauropods držal krk takým spôsobom? (Obrázok Mark Witton.)

Sauropodní gigantizmus je vysvetlená rôznymi spôsobmi, často spojených s najexotickejšia verziu - (. Asi pred 66 až 252 miliónmi rokov), až na to, že v období druhohôr Sila zemskej gravitácie bola menej ako teraz. Zároveň štrajkujúci podivné malé množstvo výskumu na túto tému. Možno je to banálne zložitosť problematiky a nutnosť pohrať s krehkými kosťami.

Ale nech už bol za túto nedbanlivosť, že má korene v minulosti: pred niekoľkými rokmi, nemecká vláda vyčlenila peniaze na štúdium pevné sauropódov biológiu, a najmä na pôvod ich velikášstvo. Martin Sander z univerzity v Bonne dohliada na prácu 13 skupinách, ktoré predstavujú celý rad disciplín. Publikoval viac ako sto papiere a knihy, ktoré sa sčítajú. A teraz - nová časť zistení týkajúcich sa rôznych aspektov biológie sauropods, a model je rozvoj ich gigantizmus, pripravený týchto vedcov, v súlade s aktuálnym výskumu.

"Model kaskáda evolúcie» (Evolutionary Cascade Model, ECM) - hlavná hypotézu tejto skupiny. Predpokladá sa, že unikátnu zmes pokročilých funkcií a primitívne - fyziologické a funkčné-anatomických vlastností vlastnených predkovia zauropodov - viedlo k niekoľkým kaskádach evolučné zmeny plodí pozitívnu spätnú väzbu, a tým umožňuje zauropodov rozvíjať všetky ostatné pozemné zvieratá.

Čo to bolo za mix? Stručne povedané - vysokú rýchlosť metabolizmu a dýchacím prístrojom v vtáka v štýle, ktorý je s jednosmerným prietok vzduchu v pľúcach (pokročilými funkciami), spolu s výrobou veľkého počtu malých mláďatá a extrémne slabá spracovanie potravy v ústach (primitívne príznaky).

Hypotéza je, že tieto vlastnosti sú považované za príčinu piatich navzájom prepojených vývojových etáp, ktoré dotkli 1) chov, 2) napájania, 3) štruktúra hlavy a krku, 4) a pľúca 5) metabolizmus.

Napríklad, poďme sa kaskádu zmien v strave.

Začnime s takou primitívne zvláštnosti, ako úplný alebo takmer úplný nedostatok žuvanie. Preto najskôr sauropods (pamätajte, že oni boli prísni vegetariáni) jedli po dobu niekoľkých minút veľa, pretože medzi vstupom potravy do úst a prehĺtanie držal veľmi málo času. A skutočne, v histórii sauropód vidieť vývoj niekoľko špecialít, ktoré urýchlia jedlo: veľmi rýchlu aktualizáciu zubov, čeľuste a rozšírenie straty tváre - to všetko s cieľom čo najrýchlejšie trhať a prehĺtať ďalšie. U jedincov s týmito príznakmi sa objavili výhodu v danom časovom období, ktoré dostali viac energie, než ostatné typy - za predpokladu, samozrejme, že tráviaci systém je schopný prijať a spracovať objem zle žuť jedlo. Výsledkom je rýchly rast tela.

Objasniť otázku vzťahu stupňov, poďme preskúmať, ako by bolo možné tieto zmeny súvisia s anatomickými premien v oblasti hlavy a krku. Vzhľadom k tomu, že nebolo treba žuť jedlo dôkladne, sauropods nepotreboval zodpovedajúcim súborom svalov. Napríklad v moderných cicavcov žuvacích svalov a veľkosti hlavy, ktorá je nevyhnutná pre ich niesť v súlade s rastúcou veľkosťou tela. A naši hrdinovia sú šťastne vyhnúť tým šetrí malý pohyb hlavy, ktoré si vyžiadalo menej energie. To umožnilo, aby sa predlžoval krk a sauropods začal jesť viac potravín na mieste, a tým sa ešte viac energie s minimálnymi nákladmi. Z tohto dôvodu je množstvo tráviaceho systému pokračovali v raste a spolu s ňou - a veľkosti tela.

Toto je príklad iba v jednom stupni a kaskádovito reťazca. Celý model je samozrejme zložitý a snaží sa vysvetliť rad premien, ktoré nakoniec idú nad rámec vývoja sauropods a vedú k výskytu korytnačiek a cicavcov.

Apatosaurus na zálievku (obr Wikimedia Commons).

Môžeme povedať, že týmto spôsobom môžu vedci ešte nakresliť jednotný obraz sauropódov biológiu? Bohužiaľ to tak nie je.

Vnútri tejto nádhernej skupina vedcov tiež rozdiely. Napríklad, ktoré sa vzťahujú k uhlu, v ktorom sa konala sauropods krku. Všetky závery v tomto ohľade sú odvodené obvykle z digitálnych kostry modelov, v ktorom je každá kosť pripojených k susedným a nastavený tak, aby artikulárny fazety pretínajú maxima alebo minima. Takto stanovená rozsah pohybu (DD) a nulovej polohy osteologically (ALD), pričom spoločný povrch kosti a maximálna prekrytie zapadajú najpohodlnejšie.

V jednom zo štrnástich článkov s uvedením, že podľa NOP, sauropods držať krk rovno, a to nie je prackou v štýle labutí. DD nenechala hlavu hore vysoké, zatiaľ čo širší pohyb vo vodorovnej rovine je to možné, takže porovnanie s žirafy sú nezákonné.

Nič také, povedzme kolegovia, tieto vedci v inom článku. Verí, že tak ako nie je nič hovoriť o výške, ktorá by mohla zdvihnúť hlavu, a že všetky tieto modely neberú do úvahy dopad na oboch ukazovateľoch mäkkých tkanív, vrátane kĺbových chrupaviek a medzistavcových platničiek.

Ale ak chceme, aby objasnila situáciu s sauropódov gigantizmus, hlavným problémom zostáva meranie telesnej hmotnosti vyhynutých zvierat, ktorých bolo len kostry, okrem toho nie je vždy úplná. Veľmi náročná úloha. Ponúka celý rad metód posúdenie váhy, ktoré vedú k veľmi rôzne výsledky.

Jedným z nových článkov opisuje ďalší pokus, a v strede pozornosti je najväčší sauropodní - Argentinosaurus (pozri video nižšie) .. Podľa výsledkov skenovanie kompletnú kostra kosti uprostred konvexné rám - to je jedna z najjednoduchších spôsobov, ako posúdiť objem dinosaurov, a potom masy. Metóda bola testovaná na moderných zvieratách a dával dobré výsledky. Asi 85 ton, ktoré dali Argentinosaurus tentokrát naozaj ďaleko od pravdy.

Len nezabudnite, že táto kostra sama o sebe je mozaikou rôznych sauropods súvisiace s výpočtovou technikou, pretože Argentinosaurus známa z veľmi kusých pozostatkov. Okrem toho žiadna z veľkosti sauropodní nadobro neobťažoval poslať v našej dobe kompletné kostru, takže pri výpočte hornej hranice hmotnosti dinosaurov zostáva problémom.

Môžete sa pokúsiť obísť jeho rozmery sú nasledovné: je nádej na výpočet hmotnosti sily stvoril. Na rozdiel od kostry, stopy najväčších sauropods sú dobre zastúpené vo fosílnym záznamu. Skontrolujte, či metódu na slonoch, škoda, že zaviedla.

Ale keď sa to neurobí, pretože je potrebné poznať fyzikálne vlastnosti látky, v ktorom nohy dinosaura, a ako to deformuje s touto expozíciou. Aká bola látka a v akom stave bol v tejto chvíli nie je ľahké nájsť kameň.

Ako môžete vidieť, tajomstvo jedného z najvýraznejších príkladov bioinžinierstva nie je vyriešený. Napriek tomu, že je veľmi ťažké cvičenie - obnoviť "včera" toho, čo je dnes z nej zostalo.