Были ли динозавры теплокровными?

Потому что так много путаницы в том, что значит для любого существа - не просто динозавра - быть «Хладнокровный» или «теплокровный», давайте начнем наш анализ этой проблемы с некоторого столь необходимого определения.

Биологи используют различные слова для описания метаболизма данного животного (то есть природы и скорости химических процессов, происходящих внутри его клеток). В эндотермический существо, клетки выделяют тепло, которое поддерживает температуру тела животного, в то время как ectothermic животные поглощают тепло из окружающей среды.

Есть еще два условия искусства, которые еще больше усложняют эту проблему. Первый теплокровного, описывающих животных, которые поддерживают постоянную внутреннюю температуру тела, а второй пойкилотермные, что относится к животным, температура тела которых колеблется в зависимости от окружающей среды. (Смешно, что существо может быть экзотермическим, но не пойкиотермическим, если оно изменяет свое поведение, чтобы поддерживать температуру своего тела при столкновении с неблагоприятной окружающей средой.)

Как вы могли догадаться из приведенных выше определений, не обязательно следует, что экзотермическая рептилия буквально имеет более холодную кровь по температуре, чем эндотермическое млекопитающее. Например, кровь пустынной ящерицы, греющейся на солнце, будет временно теплее, чем кровь млекопитающее аналогичного размера в той же среде, хотя температура тела ящерицы будет падать с стемнело.

Во всяком случае, в современном мире млекопитающие и птицы являются как эндотермическими, так и гомеотермическими (т.е. «Теплокровный»), в то время как большинство рептилий (и некоторые виды рыб) являются как экзотермическими, так и пойкилотермическими (т.е. "хладнокровный"). Так что насчет динозавров?

В течение примерно ста лет после того, как их окаменелости начали выкапывать, палеонтологи и биологи-эволюционисты предполагали, что динозавры были хладнокровными. Это предположение, по-видимому, подпитывается тремя взаимосвязанными рассуждениями:

1) Некоторые динозавры были очень большими, что привело исследователей к мысли, что они соответственно метаболизм (так как для поддержания высокой массы тела на 100-тонное травоядное животное потребуется огромное количество энергии) температура).

2) Предполагалось, что эти самые динозавры маленькие мозги для их больших тел, которые способствовали изображению медленных, неуклюжих, не особенно бодрствующих существ (больше похоже на черепах Галапагосских, чем быстрых Velociraptors).

3) Так как современные рептилии и ящерицы хладнокровны, имело смысл, что у «подобных ящерице» существ, таких как динозавры, должны быть и хладнокровные. (Это, как вы уже догадались, самый слабый аргумент в пользу хладнокровных динозавров.)

Это полученное представление о динозаврах начало меняться в конце 1960-х годов, когда горстка палеонтологов, главный из которых Роберт Баккер а также Джон Остром, начал обнародовать картину динозавров как быстрых, сообразительных, энергичных существ, больше похожих на современных хищников млекопитающих, чем неуклюжих ящериц мифа. Проблема заключалась в том, что для Тиранозавр Рекс поддерживать такой активный образ жизни, если бы он был хладнокровным, что привело к теории о том, что динозавры, возможно, были эндотермами.

Потому что вокруг нет ни одного живого динозавра, которого можно было бы вскрыть (за одним возможным исключением, которое мы получим ниже), большинство доказательств теплокровного метаболизма происходит из современных теорий о динозавре поведение. Вот пять основных аргументов в пользу эндотермических динозавров (некоторые из них обсуждаются ниже, в разделе «Аргументы против»).

• По крайней мере, некоторые динозавры были активными, умными и быстрыми. Как уже упоминалось выше, основной стимул для теории теплокровных динозавров является то, что некоторые динозавры выставлены «Млекопитающее» поведение, которое влечет за собой уровень энергии, который (предположительно) может поддерживаться только теплокровным метаболизм.
• Кости динозавров свидетельствуют об эндотермическом метаболизме. Микроскопический анализ показал, что кости некоторых динозавров росли со скоростью, сравнимой с современными млекопитающими, и имеют больше общих черт с костями млекопитающих и птиц, чем с современными костями рептилии.
• Многие окаменелости динозавров были найдены в высоких широтах. Хладнокровные существа гораздо чаще развиваются в теплых регионах, где они могут использовать окружающую среду для поддержания температуры своего тела. Более высокие широты влекут за собой более холодные температуры, поэтому маловероятно, что динозавры были хладнокровными.
• Птицы - это эндотермы, поэтому, наверное, динозавры тоже. Многие биологи считают птиц «живыми динозаврами» и считают, что теплокровность современных птиц является прямым доказательством теплокровного метаболизма их предков-динозавров.
• Системы кровообращения динозавров требовали теплокровного обмена веществ. Если гигант зауроподов подобно Брахиозавр держал голову в вертикальном положении, как жираф, который мог бы поставить огромные требования к его сердцу - и только эндотермический метаболизм мог питать его кровеносную систему.

По мнению некоторых эволюционных биологов, недостаточно сказать, что, поскольку некоторые динозавры, возможно, были быстрее и умнее, чем предполагалось ранее, у всех динозавров был теплокровный метаболизм - и особенно сложно определить метаболизм по предполагаемому поведению, а не по фактическому ископаемому запись. Вот пять основных аргументов против теплокровных динозавров.

• Некоторые динозавры были слишком большими, чтобы быть эндотермами. По мнению некоторых экспертов, 100-тонный зауропод с теплокровным метаболизмом, вероятно, перегрелся бы и умер бы. При таком весе хладнокровный динозавр мог быть так называемой «инерционной гомеотермой», то есть он медленно нагревался и медленно остывал, позволяя ему поддерживать более или менее постоянное тело температура.
• юра и меловые периоды были жаркими и душными. Это правда, что многие окаменелости динозавров были найдены на больших высотах, но 100 миллионов лет назад даже горная вершина высотой 10 000 футов могла быть относительно мягкой. Если бы климат был жарким круглый год, то это было бы предпочтение хладнокровным динозаврам, которые поддерживали температуру тела при температуре наружного воздуха.
• Мы недостаточно знаем о позе динозавра. Не уверен, что барозавр поднял голову, чтобы добыть корм; некоторые эксперты считают, что крупные травоядные динозавры держали свои длинные шеи параллельно земле, используя свои хвосты в качестве противовеса. Это ослабило бы аргумент, что эти динозавры нуждались в теплокровном метаболизме, чтобы качать кровь к их мозгу.
• Доказательства кости переоценены. Возможно, правда, что некоторые динозавры росли быстрее, чем считалось ранее, но это может не свидетельствовать в пользу теплокровного обмена веществ. Один эксперимент показал, что современные (хладнокровные) рептилии могут быстро генерировать кости при правильных условиях.
• Динозаврам не хватало дыхательных раковин. Чтобы обеспечить свои метаболические потребности, теплокровные существа дышат примерно в пять раз чаще, чем рептилии. Наземные эндотермы имеют в своих черепах структуры, называемые «респираторные раковины», которые помогают удерживать влагу в процессе дыхания. На сегодняшний день никто не нашел убедительных доказательств этих структур в окаменелостях динозавров - следовательно, динозавры должны были быть хладнокровными (или, по крайней мере, определенно не эндотермическими).

Итак, что мы можем сделать из приведенных выше аргументов за и против теплокровных динозавров? Многие ученые (которые не связаны ни с одним из лагерей) считают, что эта дискуссия основана на ложных помещения - то есть дело не в том, что динозавры должны были быть или теплокровными или хладнокровными, без третий вариант.

Дело в том, что мы еще недостаточно знаем о том, как работает метаболизм или как он может развиваться, чтобы делать какие-то определенные выводы о динозаврах. Возможно, что динозавры не были ни теплокровными, ни хладнокровными, но имели «промежуточный» тип метаболизма, который еще предстоит зафиксировать. Также возможно, что все динозавры были теплокровными или хладнокровными, но некоторые отдельные виды развивали адаптацию в другом направлении.

Если эта последняя идея звучит запутанно, имейте в виду, что не все современные млекопитающие одинаково теплокровны. Быстрый, голодный гепард обладает классическим теплокровным метаболизмом, но относительно примитивный утконос имеет замедленный метаболизм, который во многих отношениях ближе к таковому ящерицы сравнительно размера, чем к другим млекопитающие. Еще более усложняя ситуацию, некоторые палеонтологи утверждают, что медленно движущиеся доисторические млекопитающие (такие как Myotragus, пещерный козел) имели настоящий хладнокровный метаболизм.

Сегодня большинство ученых согласны с теорией теплокровных динозавров, но этот маятник может повернуть в другую сторону, поскольку будет обнаружено больше доказательств. На данный момент любые определенные выводы о метаболизме динозавров должны ждать будущих открытий.