Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Pomimo posiadania wyjątkowo długiej szyi, gigantyczne dinozaury z grupy zauropodów najprawdopodobniej utrzymywały swoje głowy... na poziomie reszty ciała. Tak twierdzi przynajmniej ekspert w dziedzinie badań nad ewolucją, dr Roger Seymour z Uniwersytetu w Adelajdzie.

Z obliczeń przeprowadzonych przez badacza wynika, że pompowanie krwi za pośrednictwem niezwykle długiej szyi byłoby niemal niemożliwe. Dobrze ilustruje to przykład mamenchizaura, żyjącego na Ziemi około 150 mln lat temu. Jego ogromna, dziewięciometrowa szyja była tak długa, że utrzymywanie krwi w obiegu pochłaniałoby aż połowę energii wydatkowanej przez całe ciało. Zdaniem dr. Seymoura to stanowczo zbyt dużo, by gad pozwolił sobie na trzymanie głowy zbyt wysoko.

Pionowa szyja wymagałaby wysokiego ciśnienia krwi tętniczej. Oznacza to, że znacznie bardziej opłacalne pod względem energetycznym jest używanie szyi w pozycji mniej więcej poziomej, co umożliwiałoby rozglądanie się po znacznym obszarze przy utrzymaniu niskiego ciśnienia krwi - podsumowuje badacz.

Opinię naukowca potwierdzają niektóre wcześniejsze badania, z których wynikało, że utrzymanie wydajnego przepływu krwi do głowy zawieszonej tak wysoko wymagałoby serca ważącego aż 5% całego ciała gada.

O wynikach studium przeprowadzonego przez dr. Seymoura informuje czasopismo Biology Letters.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe, ale w takim razie po co gadowi tak długa szyja? Noszenie jej poziomo powodowało by tylko zawadzanie o okoliczne drzewa gdyby chciał się obrócić :) Ponadto taka szyja to bardzo słaby punkt w walce z drapieżnikami. Jedyną zaletą długiej szyi jest zatem spoglądanie na wszystko z dużej wysokości. Dochodzi jeszcze kwestia wysiłku na utrzymanie szyi w poziomie - jest to znacznie trudniejsze dla mięśni (spróbujcie trzymać kij poziomo za jeden koniec, a spróbujcie za ten koniec przytrzymać go w pionie).

 

Nie kwestionuję trudności ciśnieniowych w doprowadzaniu krwi do głowy, ale należałoby też chyba wziąć pod uwagę pozostałe czynniki ;)

 

Może te dinozaury po prostu przez większość czasu miały szyję w pozycji bliskiej poziomowi, i tylko od czasu do czasu ustawiały ją do pionu aby się rozejrzeć? (dinozaury miały małe mózgi, więc jakby nie patrzeć, dużej wymiany krwi w głowie nie potrzebowały :P)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Mogłyby też tą głowę trzymać na skos - ni to w pionie, ni w poziomie. W razie potrzeby można zmienić nachylenie szyi z głową na jakiekolwiek i nakłady mięśniowo/ciśnieniowe o około połowę niższe by były w odróżnieniu do obydwu omawianych stanów ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

A może po prostu podnosiły głowę do góry tylko na bardzo krótki czas, np. żeby się rozejrzeć po okolicy. Trwające kilkadziesiąt sekund niedotlenienie mózgu by ich przecież nie zabiło.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tylko wtedy musiałyby mieć całkiem fajowe mięśnie szyi, które by utrzymywały ją w poziomie przez większość czasu, ale o tym już pisał lucky_one...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Długa szyja może też przydać się np. w dosięganiu niedostępnych dla innych liści ... albo w użyciu grawitacji do szybkich i silnych ataków głową ...

 

Do utrzymania jej w poziomie niekoniecznie potrzeba mięśni - wystarczyłaby sprężysta, ścięgnopodobna tkanka łącząca od góry kręgi szyi ze środkowymi partiami kręgosłupa przez kostne wzniesienie na wysokości barków - myślę że przy odpowiedniej konstrukcji zwierzak mógłby w miarę swobodnie konwertować energię grawitacji w energię sprężystości tej tkanki.

 

Co do krążenia - też myślę że problem jest przesadzony - zakładamy że serce to jedyna pompa, a przecież przy odpowiedniej pracy mięsnie szyi też mogłyby pomóc to wpompowywać (jak w przewodzie pokarmowym).

 

Swoją drogą, ciekawe jak to jest w żyrafie rozwiązane? ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przepraszam - nawet niekoniecznie w energii potencjalnej tej tkanki - ona mogłaby być sztywna, a przy opuszczaniu głowy podnosiłaby trochę tułów (jak przeciwwaga w windzie).

 

ps. widzę że trooochę zmieniły się warunki modyfikowania wiadomości - z tego że można modyfikować zawsze i wszędzie ... na jakieś 15 min. po napisaniu ;)

Chciałbym zauważyć że są jeszcze pośrednie możliwości, szczególnie przydatne dla osób które jeszcze sobie nad danym tematem lubią podumać ... np. że przez dobę można modyfikować o ile jest ostatnią wiadomością ...

pozdrawiam :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

  Kiedyś były nawet takie pomysły, że takie dinozaury miały kilka serc ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak tak na to teraz patrzę, to przecież dinozaury były zmiennocieplne - czyli potrzebowały mniej krwi do przetłoczenia niż statystyczna żyrafa, a ona w sumie jakoś "działa" ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Kiedyś były nawet takie pomysły, że takie dinozaury miały kilka serc

No dobra, rozwinę: nie tylko 'serca' mogą pompować - do pompowania krwi używa się bodajże czegoś takiego że masz elastyczny kabel i przesuwasz po nim kołkami przesuwając krew - dzięki temu nie ma zagrożenia zanieczyszczenia.

Takie 'przesuwane zwężanie' używa bodajże nasz przewód pokarmowy do przemieszczania jedzenia. W podobny sposób powstały ewolucyjnie pierwsze serca.

Dlaczego więc mięśnie szyi nie mogą być wykształcone do wykonywania tego typu ruchu ... przy odpowiedniej konstrukcji energia krwi 'spadającej' z głowy powinna pomóc w pompowaniu pod górę - biologia jest na prawdę niezła w tego typu optymalizacjach i w sumie takie taka szyja nie musi wcale być tak kosztowna...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tego typu ruchy jak Jarek Duda opisał nazywają się ruchami perystaltycznymi :)

 

Zgadza się, mogło by tak być. Przecież nawet w naszym układzie krwionośnym serce jest wspomagane skurczami sprężystych tętnic.. niewielkimi, ale jednak :P

 

Podobał mi się również ten pomysł z tkanką ścięgnistą po grzbietowej stronie szyi.. faktycznie mogło by coś takiego funkcjonować ;)

 

No i zgadza się że dinozaury na pewno potrzebowały mniej wydajnego układu krwionośnego niż ssaki :D A na dodatek miały małe mózgi i pewnie niespecjalnie ich używały, więc nie było potrzebne takie ukrwienie jak u człowieka, u którego mózg zużywa niemal połowę zużywanej przez cały organizm energii, z tego co pamiętam :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów na świecie. Lepsze zrozumienie mechanizmów tych chorób pozwoliłoby na uratowanie wielu ludzi. Niezbędnym elementem jest tutaj zaś zrozumienie procesów molekularnych zachodzących w komórkach zdrowego serca. Naukowcy stworzyli właśnie wielką szczegółową mapę zdrowego mięśnia sercowego.
      Mapa powstała w ramach wielkiej inicjatywy Human Cell Atlas, której celem jest opisanie każdego typu komórek znajdujących się w ludzkim organizmie. Autorzy atlasu serca przeanalizowali niemal 500 000 indywidualnych komórek. Dzięki temu powstał najbardziej szczegółowy opis ludzkiego serca. Pokazuje on olbrzymią różnorodność komórek i ich typów. Jego autorzy scharakteryzowali sześć regionów anatomicznych serca. Opisali, w jaki sposób komórki komunikują się ze sobą, by zapewnić działanie mięśnia sercowego.
      Badania przeprowadzono na podstawie 14 zdrowych ludzkich serc, które uznano za nienadające się do transplantacji. Naukowcy połączyli techniki analizy poszczególnych komórek, maszynowego uczenia się oraz techniki obrazowania, dzięki czemu mogli stwierdził, które geny były aktywne, a które nieaktywne w każdej z komórek.
      Uczonym udało się zidentyfikować różnice pomiędzy komórkami w różnych regionach serca. Stwierdzili też, że w każdym obszar mięśnia sercowego zawiera specyficzny dla siebie zestaw komórek, co wskazuje, że różne obszary serca mogą różnie reagować na leczenie.
      Projekt ten to początek nowego sposobu rozumienia budowy serca na poziomie komórkowym. Dzięki lepszemu poznaniu różnic pomiędzy różnymi regionami serca możemy zacząć rozważać wpływ wieku, trybu życia oraz chorób i rozpocząć nową epokę w kardiologii, mówi współautor badań Daniel Reichart z Harvard Medical School.
      Po raz pierwszy tak dokładnie przyjrzano się ludzkiemu sercu, dodaje profesor Norbert Hubner z Centrum Medycyny Molekularnej im. Maxa Delbrücka. Poznanie pełnego spektrum komórek serca i ich aktywności genetycznej są niezbędne do zrozumienia sposobu funkcjonowania serca oraz odkrycia, w jaki sposób reaguje ono na stres i choroby.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule Cells of the adult human heart, opublikowanym na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Trajektoria asteroidy, która przed 66 milionami lat spadła na Ziemię i doprowadziła do zagłady dinozaurów, była dokładnie taka, jaka powinna być, by spowodować jak najwięcej zniszczeń. Nowa analiza krateru Chicxulub połączona z licznymi symulacjami komputerowymi wykazała, że prędkość i kąt uderzenia asteroidy znajdowały się w najbardziej śmiercionośnym dla Ziemi zakresie.
      Gdy asteroida uderzyła w Ziemię, wybiła olbrzymi kater, do której następnie zapadła się część materiału przemieszczona podczas uderzenia. Uderzenie skruszyło i ugięło skorupę ziemską, która następnie wyprostowała się, tworząc równinę w centrum krateru.
      Równina ta jest nachylona w kierunku, z którego nadeszło uderzenie, a kąt jej nachylenia jest zależny od kąta uderzenia asteroidy. Stąd też, na podstawie danych o budowie krateru, osadach, jego części centralnej i otaczających go wyniesieniach można wyciągnąć wiele wniosków na temat asteroidy, jej prędkości i kąta, pod jakim spadła na Ziemię.
      Naukowcy z Imperial College London przeprowadzili setki symulacji komputerowych, by sprawdzić, jak powinien wyglądać krater po uderzeniu asteroidy nadlatującej z różną prędkością i pod różnym kątem. Znaleźli w końcu taką konfigurację, która najlepiej odpowiada rzeczywistemu wyglądowi krateru Chicxulub.
      Okazało się, że asteroida, która przyniosła zagładę dinozaurom, poruszała się w tempie około 20 km/s i uderzyła w Ziemię pod kątem około 60 stopni. Większość zniszczeń zostało spowodowane przez odparowanie skał, z których materiał trafił do atmosfery, zablokował promienie słoneczne i na planecie zapanowała atomowa zima.
      Jak mówi Gareth Collins z ICL, symulacje wykazały, że kąt 60 stopni jest idealny, by wyrzucić w powietrze jak najwięcej materiału. Jeśli asteroida uderzyłaby pionowo z góry, zmiażdżyłaby więcej skał, jednak mniej materiału trafiłoby do atmosfery. Jeśli zaś uderzyłaby pod mniejszym kątem niż 60 stopni, to nie odparowałaby tak wielkiej ilości skał.
      To było uderzenie idealne, dodaje Collins. To był bardzo zły dzień dla dinozaurów. Im zaś więcej szczególnych warunków musiało być spełnionych, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że do takiego zdarzenia dojdzie ponownie, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zamurowało mnie, gdy po raz pierwszy zobaczyłem tę czaszkę. Jest tak dobrze zachowana i tak dziwna. Od razu wiedziałem, że to wielka rzadkość, mówi Jingmail O'Connor z Chińskiej Akademii Nauk. Tym, co zachwyciło naukowca, jest zatopiona w bursztynie czaszka najmniejszego znanego dinozaura ery mezozoiku. Obiekt liczy sobie 99 milionów lat.
      Badania przeprowadzone za pomocą tomografu komputerowego ujawniły, że stworzenie, które nazwano Oculudentavis khaungraae, ma wyłupiaste oczy i ostre zęby. Z budowy oczu naukowcy domyślają się, że prowadziło ono dzienny tryb życia, a liczne zęby wskazują, że było drapieżnikiem.
      Cała czaszka ma długość zaledwie 1,4 centymetra. Dinozaur był więc mniejszy od najmniejszych współczesnych ptaków. Jednak kształt szczęk sugeruje dużą siłę zgryzu. Doliczono się w nich aż 30 ostrych jak igła zębów.
      Zwierzę nie tylko było najmniejszym znanym nam dinozaurem mezozoiku, ale było mniejsze nawet od koliberka hawajskiego, najmniejszego współcześnie żyjącego ptaka. Sam dziób koliberka jest bowiem równie długi, jak cała czaszka Oculudentavisa. Jako że miniaturyzacja jest zwykle związana ze środowiskiem wysp, naukowcy sądzą, że dinozaur żył na jednej z wysp morza Tetydy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      By przetransportować ze stromego żlebu na bardziej płaski teren ponad 2-metrową kość ramienną brachiozaura, poszukiwacze skamieniałości z pustyni w Utah posłużyli się zaprzęgiem i końmi rasy Clydesdale. Wg obserwatorów, przypominało to sceny z okresu pionierskiego z XVIII i XIX w.
      To niezwykle ekscytujące, bo od ostatniego razu, gdy ktoś znalazł kość ramienną brachiozaura, minęło ok. 60 lat - podkreśla John Foster z Natural History State Park Museum, gdzie kość trafiła na wystawę.
      Najbardziej jak dotąd kompletną kość ramienną brachiozaura odkryto w słynnej formacji Morrison. W pobliżu znajdowały się inne kości, w tym kilka fragmentów żeber, a także kopalne rośliny. Kilka stóp dalej natrafiliśmy na pasującą lewą kość ramienną w kawałkach - ujawnił Mathew Wedel z Western University.
      Brachiozaura odkrył w maju zeszłego roku paleoartysta, właściciel witryny Don't Mess with Dinosaurs Brian Engh. Uzyskanie pozwoleń na wydobycie zajęło jednak parę miesięcy (ekipa dysponowała kompletem dokumentów dopiero w październiku). Jak się okazuje, nasz brachiozaur jest zaledwie 11. znanym okazem, a wszystkie są mocno niekompletne. Zważywszy na to, gdzie znaleziono skamieniałości, może być najstarszy.
      Pozwolenie pozwoleniem, pozostało jednak pytanie, jak dostać się do kości, by zdążyć przed zimowymi deszczami. Dr Forster opowiada, że nie można było wykorzystać samochodu, a na zebranie pieniędzy na wynajęcie helikoptera brakowało zwyczajnie czasu. Musieliśmy więc znaleźć inny sposób. Jak powiedzieli, tak zrobili i do października "zwerbowali" do pomocy dwie klacze rasy Clydesdale Wesa i Reshy Bartlettów - Molly i Darlę.
      Na początku kość trzeba było zabezpieczyć za pomocą "opatrunku" z gipsu i jutowej tkaniny. Po przewiezieniu do muzeum ładunek ważył prawie 460 kg, co oznacza, że gdy gips był jeszcze mokry, ciężar musiał być jeszcze większy. Kość w otulinie ściągnięto do wozu, a konie przetransportowały ją na równiejszy teren.
      Jak zaznacza Engh, wydobycie było możliwe dzięki współpracy Matta Wedela, Johna Fostera, ReBeki Hunt-Foster z Dinosaur National Monument, paleontolożki Yary Haridy, przyjaciółek Engha Casey Cordes i Mallerie Niemann, a także rodziny Bartlettów i, oczywiście, Molly oraz Darli.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjalistom ze Scripps Institution of Oceanography udało się przeprowadzić pierwsze w historii pomiary tętna płetwala błękitnego. Pomiarów dokonano w Zatoce Monterey za pomocą specjalnego urządzenia, które przez dobę było przymocowane do ciała zwierzęcia. Cztery przyssawki utrzymywały je w pobliżu lewej płetwy piersiowej, gdzie mogło ono rejestrować rytm serca.
      To ważne badania, gdyż opracowaliśmy technikę rejestrowania elektrokardiogramu i tętna największego zwierzęcia, jakie kiedykolwiek istniało na Ziemi, mówi Paul Ponganis. Tętno płetwala jest zgodne z naszymi przewidywaniami bazującymi na masie ciała, a uzyskane dane potwierdzają anatomiczne i biomechaniczne modele funkcjonowania układu krążenia tak dużych zwierząt, dodaje uczony.
      Uzyskane dane wskazują, że serce płetwali błękitnych pracuje blisko granicy wydajności, co może wyjaśniać, dlaczego zwierzęta te nie wyewoluowały w jeszcze większe. W zanurzeniu u płetwala błękitnego występuje bardzo powolna akcja serca (bradykardia), a w wynurzeniu serce bije z niemal maksymalną prędkością (tachykardia), co pozwala na dokonanie wymiany gazowej i powrót krwi do wszystkich tkanek, gdy zwierzę znajduje się na powierzchni. Tego typu badania pozwalają nam sprawdzić fizjologiczne granice związane z rozmiarami ciała, dodaje Ponganis.
      Zwierzęta, których organizmy działają na takich fizjologicznych ekstremach, pozwalają nam zrozumieć biologiczne ograniczenia rozmiarów. Mogą być też szczególnie wrażliwe na zmiany środowiska wpływające na ich źródła pożywienia. Zatem takie badania mogą być istotne dla naszych wysiłków na rzecz zachowania zagrożonych gatunków, stwierdza główny autor badań, profesor Jeremy Goldbogen.
      Przed 10 laty Ponganis i Goldbogen dokonali pomiarów tętna u nurkującego pingwina cesarskiego i zaczęli się zastanawiać, czy uda się to wykonać w przypadku płetwala błękitnego. Prawdę mówiąc, wątpiłem w to. Musielibyśmy znaleźć płetwala, umieścić urządzenie w odpowiednim miejscu, musiałoby mieć ono dobry kontakt z jego skórą, a przede wszystkim musiałoby działać i rejestrować dane, mówi Goldbogen.
      Naukowcy wiedzieli, że ich urządzenie dobrze działa na mniejszych waleniach przetrzymywanych w niewoli, ale płetwal błękitny to zupełnie inna historia. Przede wszystkim nie odwróci się on na grzbiet, by umożliwić przyczepienie urządzenia. Ponadto od strony brzusznej skóra płetwala przypomina miech akordeonu i silnie się rozciąga podczas jedzenia, więc urządzenie rejestrujące z łatwością mogło się odczepić.
      Lata przygotowań przyniosły jednak dobry skutek. Urządzenie udało się dobrze umocować już za pierwszym razem. A zarejestrowane dane pokazały, jak pracuje serce płetwala.
      Okazało się, że gdy zwierzę nurkuje, jego serce zwalnia średnio do 4–8 uderzeń na minutę. Najwolniejsze zarejestrowane tempo wyniosło 2 uderzenia na minutę. Gdy badany płetwal znalazł się na największej zarejestrowanej głębokości – 184 metrach – gdzie pozostawał przez 16,5 minuty i żerował, jego puls wzrósł do około 5 uderzeń na minutę, a następnie znowu zwolnił. Gdy zwierzę się najadło i zaczęło wynurzać, jego serce przyspieszyło. Największe tempo, 25–37 uderzeń na minutę, osiągnęło na powierzchni podczas oddychania.
      Uzyskane wyniki były nieco zaskakujące, gdyż najwyższe tętno niemal przekraczało wyliczenia oparte na modelach, a tętno najniższe było o 30–50 procent wolniejsze niż mówiły przewidywania. Naukowcy sądzą, że zaskakująco wolne tętno można wyjaśnić elastycznym łukiem aorty, który powoli się kurczy, zapewniając dodatkowy przepływ krwi pomiędzy uderzeniami serca. Z kolei zaskakująco szybkie tempo bicia serca na powierzchni można tłumaczyć jego ruchem i kształtem, które powodują, że ciśnienie podczas poszczególnych skurczów nie zakłóca przepływu krwi.
      Patrząc na badania z szerszej perspektywy, wyjaśniają one, dlaczego nigdy nie pojawiło się zwierzę większe od płetwala błękitnego. Jeszcze większe ciało ma tak duże potrzeby energetyczne, że przekraczałoby to możliwości serca.
      Naukowcy już planują kolejne badania. Chcą np. dodać do swojego urządzenia akcelerometr, by sprawdzić, jak różne aktywności płetwala wpływają na tempo kurczenia się jego serca. Spróbują też zbadać inne wieloryby.
       


      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...