Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Dinozaury jednak były stałocieplne?

Recommended Posts

Choć badanie szczątków dinozaurów jest jedną z najważniejszych gałęzi paleontologii, badaczom do dziś nie udało się jednoznacznie ustalić, czy zwierzęta te były za życia stałocieplne, czy zmiennocieplne. W czasopiśmie PLoS ONE pojawiła się jednak interesująca praca, dostarczająca nowych danych uzyskanych dzięki zupełnie nowemu spojrzeniu na to zagadnienie.

Główny autor pracy, dr Herman Pontzer z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, zajmuje się na co dzień badaniem układu ruchu u człowieka. Kiedy jednak uświadomił sobie, że stosowane przez niego metody można zastosować także w odniesieniu do dinozaurów, skontaktował się z dr. Johnem Hutchinsonem - ekspertem z zakresu motoryki ciał pradawnych gadów. Wspólnie badacze stworzyli matematyczny model, który pozwolił na określenie prawdopodobieństwa występowania stałocieplności u dinozaurów.

Podstawowa forma metody opracowanej wiele lat temu przez dr. Pontzera opiera się na istnieniu zależności pomiędzy długością nogi oraz siłą, którą jest ona w stanie wytworzyć, i masą ciała, którą może ona unieść. Model ten pozwala na dokładne ustalenie energetycznego kosztu poruszania się dla większości gatunków, lecz na wszelki wypadek wzbogacono go dodatkowo o ustalenie objętości mięśni, które musiałyby zostać uruchomione, by umożliwić dinozaurowi chodzenie. 

Uzbrojeni w zestaw równań, badacze przystąpili do pomiarów kości należących do 13 gatunków dinozaurów. Jak się okazało, obie metody obliczeniowe - podstawowa oraz ulepszona - wykazały, że mięśnie gadów najprawdopodobniej wytwarzały podczas swojej pracy tak wiele ciepła, że wystarczało ono do utrzymania stałej ciepłoty ciała. Mało tego - po uwzględnieniu ewolucyjnych zależności pomiędzy badanymi gatunkami uznano za bardzo prawdopodobne, że stałocieplność mogła wyewoluować bardzo wcześnie, być może na samym początku wyodrębniania się linii rozwojowej dinozaurów.

Czy zebrane informacje zakończą raz na zawsze debatę na temat energetyki organizmów dinozaurów? Najprawdopodobniej nie, skoro nie wierzą w to nawet sami autorzy najnowszych badań. Wiedza, którą podzielili się ze światem, będzie jednak istotna dla zwolenników tezy o stałocieplności wielkich gadów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Lem o tym pisał już jakiś czas temu, i szczerze - ta teoria się bardziej trzyma kupy... ponoć nie były też wcale takie głupie jak dzisiejsze jaszczurki. No ale czekajmy na dalsze badania :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dinozaury miewały sierść lub coć w rodzaju piór. Po co by im były, gdyby nie były stałocieplne?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Być może początkowo tylko dla estetyki albo kamuflażu. Przecież nikt nie powiedział, że od razu były one skuteczną izolacją. Poza tym sam zaznaczasz: "miewały", a tu mamy do czynienia z cechą solidnie utrwaloną w sporej części rodowodu dinozaurów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nikt zapewne nie wie, ile i jakie pokrycia miały owe dinozaury - być może stanowiły sporą część rodu? Niezależnie zaś od celu, w jakim sierść czy pióra im wyrosły, ich termoizolacyjne właściwości były, jakie są i dziś. Dla istoty poikilotermicznej byłoby więc takie pokrycie poważnym problemem.

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
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • 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
      Gdy asteroida, która przyniosła zagładę dinozaurom, uderzyła w Ziemię, doszło do olbrzymich pożarów, pojawiły się wielkie tsunami, a uderzenie wyrzuciło do atmosfery olbrzymie ilości siarki, która na długo zablokowała dostęp promieni słonecznych, spowodowała ochłodzenie, co ostatecznie zabiło dinozaury.
      To scenariusz znany, ale hipotetyczny. Teraz został on potwierdzony przez naukowców University of Texas, którzy zbadali setki metrów skał, jakie w ciągu 24 godzin wypełniły krater uderzeniowy.
      Te dowody to m.in.kawałki węgla drzewnego, skały naniesione przez przepływ wsteczny tsunami oraz brak siarki. To zapis wypadków, który odczytujemy bezpośrednio z miejsca uderzenia. Sam świadek opowiada nam o tym wydarzeniu, mówi profesor Sean Gulick z Instytutu Geofizyki University of Texas.
      Gulick stał na czele misji 2016 International Ocean Discovery Program, w ramach którego przeprowadzono wiercenia w miejscu, w którym asteroida uderzyła w naszą planetę w pobliżu Jukatanu.
      Większość materiału, który wypełnił krater uderzeniowy w ciągu kilku godzin po katastrofie pochodziła albo z miejsca uderzenia, albo też została naniesiona przez wody Zatoki Meksykańskiej, które w wyniku uderzenia gwałtownie się cofnęły, a następnie zalały krater. W ciągu zaledwie doby krater został wypełniony warstwą materiału grubą na około 130 metrów. To jeden z najszybciej przebiegających procesów osadzania w historii geologii. Osady te zaczęły gromadzić się w ciągu minut i godzin po uderzeniu, stanowią więc szczegółowy zapis wydarzenia, które doprowadziło do wyginięcia 75% organizmów żywych na Ziemi. Gulick mówi, że po krótkotrwałym regionalnym piekle nastąpiła długotrwała planetarna zima. Dinozaury najpierw zostały upieczone, a później zamrożone. Nie wszystkie zginęły tego dnia, ale wiele poniosło śmierć, stwierdza uczony.
      Zdaniem specjalistów energia uderzenia była 10 miliardów razy większa, niż energia bomb atomowych zrzuconych na Japonię. Była tak olbrzymia, że tysiące kilometrów dalej zapaliły się rośliny, a potężne tsunami dotarło na tereny dzisiejszego stanu Illinois. Teraz wewnątrz krateru znaleziono węgiel drzewny oraz chemiczny biomarker grzybów, co wskazuje, że powracające po tsunami wody naniosły wypalone resztki z całej okolicy.
      To był doniosły dzień w historii życia, a tutaj mamy dobrą dokumentację z samego centrum wydarzeń, mówi profesor Jay Melosh z Purdue University. Dla naukowców równie ważne jak to, co znaleźli, jest to, czego nie znaleźli. Obszar otaczający krater uderzeniowy jest pełny skał bogatych w siarkę. Jednak siarki nie ma w rdzeniu wydobytym z krateru.
      Odkrycie to potwierdza teorię mówiącą, że w wyniku uderzenia doszło do odparowania skał, olbrzymie ilości siarki trafiły do atmosfery i wywołały globalne ochłodzenie. Naukowcy szacują, że do atmosfery mogło trafić co najmniej 325 miliardów ton siarki. Aby zdać sobie sprawę, co to oznaczało dla klimatu, trzeba wiedzieć, że jest to o cztery rzędy wielkości więcej, niż ilość siarki, która trafiła do atmosfery w 1883 roku podczas erupcji wulkanu Krakatau. Erupcja ta spowodowała, że średnie temperatury na Ziemi na pięć lat obniżyły się o około 1,2 stopnia Celsjusza.
      Upadek asteroidy wywołał zniszczenia na skalę regionalną. Tym, co zabiło dinozaury i wiele innych roślin oraz zwierząt były zmiany klimatu. Prawdziwym zabójcą było to, co stało się w atmosferze. Jedynym sposobem na doprowadzenie na masowego wymierania są bowiem zmiany atmosferyczne, mówi Gulick.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ironman, ultramaraton w Dolinie Śmierci czy wyścig Tour de France testują granice ludzkiej wytrzymałości. Niektórzy twierdzą, że granice te istnieją jedynie w głowie, jednak naukowcy właśnie określili, gdzie się one znajdują.
      Uczeni z Duke University, badając wydatki energetyczne osób biorących udział w najbardziej wymagających wydarzeniach sportowych, stwierdzili, że u każdego człowieka występuje ten sam limit metaboliczny, czyli maksymalny poziom wysiłku, jaki może on długoterminowo wytrzymać. Okazuje się, że w przypadku wysiłku fizycznego trwającego całymi dniami, tygodniami i miesiącami, człowiek może spalać kalorie w tempie nie przekraczającym 2,5-krotności tempa spalania kalorii w czasie spoczynku.
      Uczeni zauważyli, że nawet najlepiej wytrenowany ultramaratończyk nie jest w stanie przekroczyć tej granicy.
      To definiuje możliwości fizyczne człowieka, mówi współautor badań, profesor antropologii ewolucyjnej Herman Pontzer.
      Gdy przekraczamy wspomnianą granicę 2,5-krotności zużycia kalorii w spoczynku, organizm zaczyna rozkładać własne tkanki, by uzupełnić deficyt energii.
      Naukowcy uważają, że granica wydolności jest określana przez zdolność jelit to przyswajania pokarmu. To zaś oznacza, że nawet jeślibyśmy więcej jedli podczas wzmożonego wysiłku, nie jesteśmy w stanie przesunąć tej magicznej granicy. Po prostu istnieje górny pułap kalorii, jakie może przyswoić nasz układ pokarmowy, mówi Pontzer.
      W ramach swoich badań naukowcy przyjrzeli się grupie biegaczy biorących udział w 2015 Race Across the USA. To liczący niemal 5000 kilometrów bieg z Kalifornii do Waszyngtonu. Uczestnicy biegną przez 5 miesięcy pokonując co tydzień trasę 6 maratonów. Pod uwagę wzięto też inne wymagające energetycznie przedsięwzięcia, jak np. 100-milowe ultramaratony górskie czy ciążę.
      Gdy przeanalizowano dane na temat wydatków energetycznych w czasie okazało się, że początkowy wysiłek metaboliczny był wysoki, jednak z czasem nieuchronnie spadał do poziomu 2,5-krotności wysiłku metabolicznego w czasie spoczynku i pozostawał na tym poziomie do końca. Naukowcy analizowali też próbki moczu pobrane od zawodników na początku i na końcu Race Across the USA. Okazało się,że po 20 tygodniach biegu sportowcy spalali dziennie o 600 kalorii mniej niż można się było tego spodziewać po długości przebytej trasy. To sugeruje, że organizm celowo ogranicza metabolizm, by utrzymać go na poziomie koniecznym do przetrwania.
      To wspaniały przykład ograniczenia wydatkowania energii, gdzie organizm ma ograniczone możliwości odnośnie maksymalnych poziomów wysiłku przez dłuższy czas, mówi współautorka badań, Caitlin Thurber. Możemy biec sprintem przez 100 metrów, ale spokojnym tempem przebiegniemy wiele kilometrów, prawda? Ta zasada działa również tutaj, dodaje profesor Pontzer.
      Analiza wydatków energetycznych we wszystkich przypadkach długotrwałego wysiłku dawała taki sam wykres w kształcie litery L. Niezależnie od tego czy analizowano podróż po mroźnej Antarktydzie, gdzie uczestnicy całymi dniami ciągnęli ważące setki kilogramów sanie, czy też odbywający się w upale Tour de France. Takie wyniki zaś stawiają pod znakiem zapytania pojawiające się wcześniej tezy, których autorzy wiązali wytrzymałość człowieka ze zdolnością do regulowania temperatury organizmu.
      Co interesujące, maksymalne możliwe wydatki energetyczne wytrenowanych ultramaratończyków były jedynie nieco wyższe niż maksymalne poziomy metaboliczne kobiet w ciąży. To zaś sugeruje, że ten sam mechanizm, który ogranicza wydolność sportowców  może wpływać na inne aspekty życia, jak na przykład na maksymalne rozmiary dziecka w łonie matki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Lenistwo może być, przynajmniej w przypadku małży i ślimaków, pomocne w przetrwaniu. Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych na University of Kansas, w czasie których przeanalizowano dane dotyczące metabolizmu 299 gatunków żyjących od pliocenu (ok. 5 milionów lat temu) do dzisiaj. Okazało się, że szybszy metabolizm wiązał się z większym ryzykiem wyginięcia gatunku.
      Zastanawialiśmy się, czy można wyliczyć prawdopodobieństwo wyginięcia gatunku na podstawie ilości energii, jakie pobierają jego przedstawiciele. Okazało się, że istnieją różnice pomiędzy gatunkami mięczaków, które wyginęły w ciągu ostatnich 5 milionów lat, a tymi, które do dzisiaj przetrwały. Te gatunki, które wyginęły, miały zwykle wyższy metabolizm niż te, które przetrwały. Te organizmy, które mają mniejsze potrzeby energetyczne wydają się mieć większe szanse na przetrwanie, mówi główny autor badań, Luke Stortz z Instytutu Bioróżnorodności i Muzeum Historii Naturalnej University of Kansas.
      Może najlepsza długoterminowa strategia dla zwierząt, to jak największe lenistwo. Im wolniejszy metabolizm, tym większe prawdopodobieństwo, że gatunek przetrwa. Może zamiast „przetrwaniu najsprawniejszych” najlepszą metaforą ewolucji jest „przetrwanie najbardziej leniwych” lub przynajmniej „przetrwanie powolnych”, zastanawia się inny autor badań, profesor Bruce Liebermann.
      Uczeni podkreślają, że ich praca może pomóc w przewidywaniu, które gatunki mogą wyginąć w obliczu zmian klimatycznych. Mamy tutaj do czynienia z potencjalnym czynnikiem pozwalającym przewidzieć szanse przetrwania gatunku. [...] Gatunki o szybszym metabolizmie są bardziej narażone na wyginięcie. To kolejne narzędzie w pracy naukowca. Zwiększa ono nasze rozumienie mechanizmów stojących za wyginięciami i pozwala lepiej przewidzieć ryzyko dla poszczególnych gatunków, dodaje Stortz.
      Wyższy metabolizm tym bardziej narażał gatunek na wyginięcie, im mniejszy habitat gatunek zajmował. Jeśli gatunek był rozprzestrzeniony po większym obszarze, tempo metabolizmu odgrywało mniejszą rolę. U szeroko rozpowszechnionych gatunków nie było widać tej samej zależności pomiędzy tempem metabolizmu a ryzykiem wyginięcia, co u gatunków zajmujących mniejsze obszary. Dystrybucja gatunku jest ważnym elementem ryzyka wyginięcia. Jeśli należysz do gatunku występującego na małym terenie i mającego szybki metabolizm, ryzyko wyginięcia jest bardzo duże, stwierdza uczony.
      Naukowcy odkryli też, że łączne tempo metabolizmu dla grup gatunków pozostaje stałe, nawet gdy jedne gatunki znikają, a inne się pojawiają. Jeśli popatrzymy na wszystkie grupy gatunków i na wszystkie gatunki w danej grupie, to średnie tempo metabolizmu pozostaje niezmienne. [...] To była niespodzianka. Można było się spodziewać, że w miarę upływu czasu średni poziom metabolizmu gatunków będzie się zmieniał. Tymczasem na przestrzeni milionów lat pozostaje on taki sam, pomimo tego, że wiele gatunków wyginęło.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy zmierzyli wartość odżywczą diety roślinożernych dinozaurów, hodując ich pokarm w warunkach atmosferycznych zbliżonych do tych sprzed 150 mln lat.
      Wcześniej wielu specjalistów uważało, że rośliny wyhodowane w atmosferze o dużej zawartości dwutlenku węgla mają niską wartość odżywczą. Nowe podejście eksperymentalne zespołu dr. Fiony Gill z Uniwersytetu w Leeds pokazało jednak, że to niekoniecznie prawda.
      Brytyjczycy hodowali pokarm dinozaurów, np. skrzyp czy miłorząb, w warunkach wysokiego poziomu CO2. Sztuczny system fermentacyjny pozwalał symulować trawienie liści w żołądkach zauropodów. Dzięki temu autorzy publikacji z pisma Palaeontology stwierdzili, że wiele roślin miało o wiele wyższą wartość energetyczną i zawartość składników odżywczych niż dotąd sądzono.
      To z kolei oznacza, że wbrew wcześniejszym przypuszczeniom, megaroślinożercy nie musieli wcale tak dużo jeść i że ekosystem mógł utrzymać znacznie większą gęstość populacji (+20%).
      W mezozoiku, gdy żyły olbrzymie brachiozaury czy diplodoki, klimat był zupełnie inny, z prawdopodobnie o wiele wyższym poziomem CO2. Zakładano, że skoro rośliny rosły w takich warunkach szybciej i/lub stawały się wyższe, spadała ich wartość odżywcza. Uzyskane wyniki pokazują, że [przynajmniej] w przypadku niektórych roślin to nieprawda.
      Nasze badania nie dają pełnego obrazu diety dinozaurów. Nie obejmują też [całego] zakresu występujących wtedy roślin, ale lepsze zrozumienie, jak te zwierzęta jadły, może naukowcom pomóc w zrozumieniu [trybu] ich życia.
      Akademicy z Leeds dodają, że dzięki ich nowemu podejściu eksperymentalnemu będzie można symulować inne ekosystemy i diety innych prehistorycznych megaroślinożerców, np. mioceńskich ssaków będących przodkami wielu współczesnych ssaków.

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