Ендотермията или топлокръвността е била широко разпространена сред динозаврите, показва проучване, така че е малко вероятно оцеляването на птиците да се дължи на метаболизма им по време на масовото измиране, което унищожи техните братовчеди динозаври.
Птиците се затоплят с топлината, генерирана от бързия си метаболизъм, докато гущерите разчитат на слънцето да ги затопля. И двете групи са свързани с динозаврите и поради това палеонтолозите отдавна се питат дали динозаврите имат така наречените студенокръвни метаболизми като техните братовчеди гущерите, или са с топлокръвен метаболизъм като техните роднини птиците. Сега учените знаят отговора: и двете.
Метаболизмът се отнася до това колко енергия използва тялото на животното, за да изпълнява нормалните си функции. По-високият метаболизъм - който изисква повече енергия за поддържане - означава, че животното може да бъде по-активно, но то трябва да яде достатъчно храна и да диша достатъчно кислород, за да поддържа метаболитния си двигател да работи. Като допълнителен бонус, високият метаболизъм генерира топлина, която поддържа животните топли, оттук и терминът топлокръвни или ендотермични. Другата метаболитна стратегия изисква по-малко енергия за поддържане и е известна като студенокръвна или ектотермична. Студенокръвните животни се нуждаят от по-малко кислород и храна от ендотермичните същества, но трябва да регулират телесната си температура с поведението си. Вместо да генерират собствена топлина, те поддържат вътрешната си температура, като се припичат на слънце или се крият на сянка.
Всички динозаври вероятно са били топлокръвни с високи метаболитни нива, които наподобяват тези на съвременните птици според проучване, публикувано миналата седмица в Nature. Сравнявайте проби от повече от 50 вида гръбначни животни, някои изчезнали, изследователите откриват доказателства, че ендотермията вече е била широко разпространена преди събитието на масовото измиране в края на периода Креда, оспорвайки широко разпространената идея, че различията в метаболизма определят защо птиците се справят много по-добре от нептичите динозаврите.
„Това е наистина вълнуващо за нас като палеонтолози“, разказва в изявление за пресата съавторът на изследването и постдокторант от Калифорнийски технологичен институт Ясмина Виман (Jasmina Wiemann). „Въпросът дали динозаврите са били топлокръвни или студенокръвни е един от най-старите въпроси в палеонтологията и сега смятаме, че има консенсус, че повечето динозаври са били топлокръвни."
„Птиците са наследили изключително високия си метаболизъм от своите предци на динозаврите, което е доста хубаво“, коментира за Live Science Виман.
Ендотермията, способността да се поддържа постоянна телесна температура чрез ускоряване на метаболизма, се счита за ключова иновация в еволюцията на гръбначните животни, тъй като това позволява на животните да обитават широк спектър от области с различен климат, да поддържат висока нива на активност и бързо да се адаптират към нови условия.
Схема на подгрупа от животните, които са били изследвани като част от изследването. Метаболитните скорости и произтичащите от тях термофизиологични стратегии са кодирани в цветове, оранжевите нюанси характеризират високите метаболитни скорости, съвпадащи с топлокръвността, а сините нюанси характеризират ниските метаболитни нива, съвпадащи със студенокръвността. Отляво надясно: Плезиозавър, Стегозавър, Диплодок, Алозавър, Калипта (съвременно колибри). Кредит: Jasmina Wiemann
Динозаврите се смятат за студенокръвни животни, подобни на много съществуващи влечуги, макар че някои изследователи предполагат, че е имало видове динозаври, които са можели да поддържат постоянна телесна температура, без да регулират скоростта на метаболизма си. Един от начините да става това температура от начина, известен като гигантотермия, е да бъдат големи и масивни, постигайки така високо съотношение на обем към повърхност, което забавя изменението на телесната температура.
Но новото изследване, сравнивайки фосилизирани продукти на метаболизма, включително следи на крайни продукти от усилено окисляване на мазнини (липоксидация), в динозаври с аналогични химични вещества в съвременните животни, показва, че повечето динозаври всъщност са били истински топлокръвни. Методът, използван в изследването има и предимството, че е неразрушим и не се налага смилане на ценни кости.
Чрез анализиране на видове от различни групи динозаври, екипът проследява еволюцията на топлокръвния и студенокръвния метаболизми във времето. Те откриват, че динозаврите са произлезли от прародител, който вероятно е бил топлокръвен, но не всички динозаври са останали такива.
В периода на триаса, между 251,9 милиона и 201,3 милиона години, динозаврите се разделят на два големи разреда - гущеробедрените (Saurischia) и птицебедрените (Ornithischia). Основната разлика между тези две групи, както може да се досетите, е тазобедрената структура. Гущеробедрените от своя страна се разделят на подразредите четириноги тревопасни завроподоморфи (Sauropodomorpha) и хищни двуноги тероподи (Theropoda). Тераподите са "най-известните" месоядни динозаври като Тиранозавър рекс или велосирапторa, докато завроподите са най-големите животни, живели някога на Земята. Ornithischia или птицебедрените са разред тревопасни динозаври с клюнове като трицератопсите, стегозаврите, паткоклюните хадрозавъри и игуанодоните.
Доказателствата сочат, че гущеробедрените са били топлокръвни същества като техните предци. Птиците произлизат от тази линия и са запазили топлокръвния си метаболизъм.
Птицебедрените са загубили бързия си метаболизъм с течение на времето и са се превърнали в студенокръвен вид.
Микроскопски изглед на извлечени меки тъкани от костите на един от екземплярите на динозавър. Кредит: Jasmina Wiemann
Резултатите „не са напълно изненадващи, но определено е добре да има някаква оценка на метаболитните нива“, коментира за Popular Science Енрико Резенде (Enrico Rezende), еволюционен биолог от Папския католически университет в Чили, който не е участвал в работата. Той добавя, че проучването също така предполага, че има спектър от студено към топлокръвност, а не ясно дефинирана дуалност. "По същество това показва, че имаме цял градиент на метаболитни нива."
Откритията също така предполагат, че ендотермията не може напълно да обясни защо топлокръвните животни като птиците са избегнали съдбата на останалите динозаври преди 65 милиона години, въпреки че документът не предлага алтернативно обяснение.
„Ние показахме, че метаболизмът не е причината птиците да са единствената група динозаври, оцелели след масовото изчезване в края на периода Креда“, отбелязва Виман в отделно изявление за пресата. „Много динозаври с метаболизъм толкова ефективен, колкото на съвременните птици, са измрели."
Дали метаболизмът играе голяма роля за оцеляването след масовото измиране в края на периода Креда е един въпрос, на който Виман се надява скоро да получи отговор.
Извеждането на моделите на метаболитната еволюция при динозаврите повдига и други въпроси относно метаболизма на живите животни.
Проучването също така установи, че топлокръвните метаболизми се появяват в три отделни еволюционни линии: при динозаврите, при бозайниците и в група изчезнали морски влечуги, известни като плезиозаври. Тези линии не само постигат по-висок метаболизъм независимо един от друг, но всички го извършват по едно и също време, през периода на Триас. „Мисля, че е доста завладяващо да осъзнаем, че всичко се е случило горе-долу по едно и също време“, отбелязва Виман.
Виман смята, че бъдещите проучвания, използващи изследователския метод на екипа, могат да разширят познанията на учените за метаболитната еволюция.
„В крайна сметка те биха могли да ни кажат каква роля всъщност играят масовите измирания и еволюционните пречки за създаването на възможност за различни групи животни да разширяват и изследват своите метаболитни способности“, коментира Виман. "Мисля, че ни чака нещо много вълнуващо в бъдеще."
Справка: Wiemann, J., Menéndez, I., Crawford, J.M. et al. Fossil biomolecules reveal an avian metabolism in the ancestral dinosaur. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04770-6
Източници:
Most Dinosaurs Were Warm-Blooded After All,
Catherine Offord, The Scientist
T. rex and its close relatives were warm-blooded like modern birds
Cameron Duke, Live Science
Още по темата
Животът
Как са ходели и летели най-големите летящи животни в историята на Земята
Животът
Яйчни черупки на 75 милиона години показват, че повечето динозаври са били топлокръвни
Животът
Морските динозаври са били топлокръвни като птиците
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари