Оценка интенсивности метаболизма у вымерших животных позволила установить, что двуногие динозавры массой более 20 килограммов, скорее всего, были теплокровными, а сама эндотермичность (гомойотермия, теплокровность) - важным эволюционным направлением.
Герман Понтцер (Herman Pontzer) из Университета имени Джорджа Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University in St Louis), а также Вивиан Аллен (Vivian Allen) и Джон Хатчинсон (John Hutchinson) из Королевского ветеринарного колледжа (Royal Veterinary College) провели исследование, в котором опробовали сравнительно простую методику оценки скорости метаболизма у ископаемых ящеров. Ученые заявляют, что двуногие динозавры массой 20 килограмм и более были теплокровными. Впрочем, до окончательной ясности по поводу метаболизма у динозавров пока довольно далеко.
Холодно-горячо
Согласно современной классификации, динозавры относятся к классу пресмыкающихся. А все пресмыкающиеся - холоднокровные животные. «Белые вороны» на этом фоне - крокодилы. Температура тела представителей этого отряда в течение суток меняется всего на один-два градуса, что достигается за счет больших размеров и особенностей строения: панцирь и кости под ним выступают в роли аккумуляторов тепла, медленно нагреваясь и столь же медленно охлаждаясь. Такое явление называется инерциальной гомойотермией, в отличие от истинной, когда уровень метаболизма позволяет поддерживать температуру постоянной независимо от внешних условий. Понятно, что для поддержания постоянной температуры тела нужно больше еды. Зато и активность при этом не страдает от внезапных холодов.
Изначально динозавров сразу записали в холоднокровные. Однако с 60-х годов ХХ века эта запись становится все менее очевидной. Ряд открытий, например, находки останков динозавров в Австралии, приполярном холодном районе во времена их обитания, и наличие перьев как возможной термоизоляционной «одежды» позволили предположить, что, как минимум часть динозавров была теплокровной. Последующие открытия, такие как возможное четырехкамерное сердце, только укрепили ученых в этой догадке. Сейчас многие палеонтологи и палеобиологи спорят, порой, не о самой теплокровности динозавров, а о том, кто именно из них обладал постоянной температурой тела, а кто - нет.
На двух ногах
В своей работе ученые решили опираться на энергозатраты животных. У современных млекопитающих и птиц на единицу массы они существенно выше, чем у рептилий и беспозвоночных. Впрочем, напрямую измерить эту величину, мягко говоря, непросто. От динозавров остались только кости, причем даже целых скелетов относительно мало. Так что пришлось идти другим путем - моделированием. Исходя из рамзмеров костей и массы животных исследователи определяли расположение и объем двигательных мышц, а дальше считали, сколько кислорода необходимо для перемещения с различными скоростями. Для своего рассмотрения ученые взяли 14 родов, относящихся к подотряду тераподов (Theropoda) - двуногих ящеров, из которых впоследствии развились птицы. Именно двуногие шустрые хищники представляют в данной области интерес; гигантские четырехногие травоядные животные не отличались расторопностью ввиду неподвижного характера их «добычи», и особо активный метаболизм им не нужен.
Оказалось, что пять крупнейших представителей из модельной выборки, включая тираннозавров, требуют намного больше кислорода, чем может обеспечить метаболизм хладнокровных, даже при ходьбе. А при быстром беге много кислорода требуется даже тем динозаврам, которые весят всего 20 килограммов. Кстати, по оценкам ученых, тираннозавру, бегущему со скоростью 5 метров в секунду, требуется почти 6 литров газообразнного кислорода в секунду.
Наложив полученные данные на генетическую родословную, ученые пришли к выводу, что эндотермичность - свойство более поздних ящеров. Это не удивительно, поскольку современные птицы считаются потомками тераподов, а у пернатых горячая кровь и четырехкамерное сердце - в общем, как раз идеал для динозавров.
Рост температуры при развитии
Достаточное интересное свидетельство того, что крупные динозавры были инерционными эндотермиками, получили в 2006 году, когда Джеймс Гиллули, Эндрю Аллен и Эрик Чарнов, которые изучали, как росли кости крупных динозавров. Подобно годовым кольцам деревьев, которые могут рассказать о том, в каких условиях растение росло, развитие костей также зависит от массы их обладателей. Оказалось, что рост костей больших ящеров был неравномерен. Если в начале жизненного пути температура тела крупных динозавров составляла 25°С, то по мере достижения массы в несколько сот килограммов она серьезно вырастала и достигала для самых крупных экземпляров 35°С. То есть, по мере увеличения размеров возникает способность удерживать тепло. А вот маленькие динозавры температуру тела не увеличивали. Впрочем, отдельные энтузиасты уверены, что было у динозавров и истинное теплокровие, ведь инерционное не позволяет проводить длительное время в прохладных условиях, а ареал обитания ряда гигантов далек от курортов.
Автор Андрей Солдатов
Источник: infox
|
