So bili dinozavri toplokrvni?

Ker je toliko zmede, kaj pomeni za katerokoli bitje - ne le dinozavra - "Hladnokrvni" ali "toplokrvni", začnimo z našo analizo tega vprašanja z nekaterimi prepotrebnimi definicije.

Biologi uporabljajo različne besede, da opišejo presnovo določene živali (to je naravo in hitrost kemičnih procesov, ki potekajo v njenih celicah). V an endotermični celice ustvarjajo toploto, ki vzdržuje telesno temperaturo živali, medtem ko ektotermična živali absorbirajo toploto iz okoliškega okolja.

Obstajata še dva umetniška izraza, ki to vprašanje še dodatno zapleteta. Prva je homeotermični, opisuje živali, ki vzdržujejo stalno notranjo telesno temperaturo, in drugo je poikilotermični, kar velja za živali, katerih telesna temperatura niha glede na okolje. (Zmede je mogoče, da je bitje ektotermično, vendar ne poikiotermično, če spremeni svoje vedenje, da ohrani telesno temperaturo, ko se srečuje z neugodnim okoljem.)

Kot ste morda že sklepali iz zgornjih definicij, ni nujno, da ima ektotermični plazilec dobesedno hladnejšo kri, ki je temperaturna, kot endotermični sesalec. Na primer, kri puščavskega kuščarja, ki se sonči, je začasno toplejša kot pri a sesalci podobne velikosti v istem okolju, čeprav se bo telesna temperatura kuščarja znižala noč.

Kakor koli že, v sodobnem svetu so sesalci in ptice tako endotermični kot homeotermični (t.j. "Toplokrvni"), medtem ko je večina plazilcev (in nekaterih rib) ektotermnih in poikilotermičnih (tj. "hladnokrvnega"). Kaj pa dinozavri?

Sto ali nekaj let po tem, ko so začeli izkopavati njihove fosile, so paleontologi in evolucijski biologi domnevali, da so morali biti dinozavri hladnokrvni. Zdi se, da so to domnevo spodbudile tri prepletene obrazložitve:

1) Nekateri dinozavri so bili zelo veliki, zaradi česar so raziskovalci menili, da imajo ustrezno počasi presnove (ker bi potrebovali ogromno energije, da bi stotostotni rastlinojedec ohranil visoko telesnost temperatura).

2) Ti isti dinozavri naj bi imeli izjemno veliko majhni možgani za njihova velika telesa, ki so prispevala k podobi počasnih, omamnih, ne posebno budnih bitij (bolj kot želve želve Galapagos kot hitre Velociraptorji).

3) Ker so sodobni plazilci in kuščarji hladnokrvni, je bilo smiselno, da so "kuščarju" bitja, kot so dinozavri, tudi hladnokrvna. (Kot ste morda uganili, je to najšibkejši argument v prid hladnokrvnih dinozavrov.)

Ta vidni prikaz dinozavrov se je začel spreminjati v poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je peščica paleontologov, ki so bili glavni med njimi Robert Bakker in John Ostrom, je začel objavljati sliko dinozavrov kot hitrih, hitro duhovitih, energičnih bitij, ki so bolj podobne sodobnim plenilcem sesalcem kot lebdeči kuščarji mita. Težava je bila v tem, da bi bilo za a izjemno težko Tyrannosaurus Rex vzdrževati tako aktiven življenjski slog, če je bil hladnokrven - kar je vodilo k teoriji, da so bili dinozavri v resnici endotermi.

Ker v bližini ni nobenih živih dinozavrov, ki bi jih secirali (z eno možno izjemo, ki jo bomo dobili spodaj) večina dokazov za toplokrvni metabolizem izhaja iz sodobnih teorij o dinozavru vedenje. Tu je pet glavnih argumentov za endotermične dinozavre (nekateri so izpodbijani spodaj, v razdelku "Argumenti proti").

• Vsaj nekateri dinozavri so bili aktivni, pametni in hitri. Kot že omenjeno, je glavni spodbuda za toplokrvne teorije dinozavrov ta, da so nekateri dinozavri razstavili "Sesalčevega" vedenja, kar pomeni raven energije, ki jo (predvidoma) lahko vzdržujemo le toplokrvni presnovo.
• Kosti dinozavra kažejo na presnovo endotermike. Mikroskopska analiza je pokazala, da so kosti nekaterih dinozavrov rasle s hitrostjo, ki je primerljiva s sodobnimi sesalci in imajo več skupnih značilnosti s kostmi sesalcev in ptic kot kosti s sodobnim časom plazilci.
• Na velikih zemljepisnih širinah so našli številne fosile dinozavrov. Hladnokrvna bitja se veliko pogosteje razvijajo v toplih krajih, kjer lahko uporabljajo okolje za vzdrževanje telesne temperature. Višje zemljepisne širine pomenijo hladnejše temperature, zato je malo verjetno, da so bili dinozavri hladnokrvni.
• Ptice so endotermi, zato morajo biti tudi dinozavri. Številni biologi menijo, da so ptice "živi dinozavri", zato so toplokrvnost sodobnih ptic neposreden dokaz toplokrvne presnove njihovih prednikov dinozavrov.
• Obtočni sistemi dinozavrov so zahtevali toplokrvno presnovo. Če velikan sauropod všeč Brachiosaurus glavo je držal v navpičnem položaju, kot žirafa, kar bi postavilo ogromne zahteve njenemu srcu - in le endotermični metabolizem bi lahko spodbudil njen krvni sistem.

Po mnenju nekaterih evolucijskih biologov ni dovolj reči, ker so bili nekateri dinozavri morda hitrejši in pametnejši, kot so prej predvidevali, vsi dinozavri so imeli toplokrvne presnove - še posebej težko je sklepati na metabolizem iz domnevnega vedenja in ne iz dejanskih fosilov zapis. Tu je pet glavnih argumentov proti toplokrvnim dinozavrom.

• Nekateri dinozavri so bili preveliki, da bi bili endotermi. Po mnenju nekaterih strokovnjakov bi se 100-tonski sauropod s toplokrvno presnovo verjetno pregrel in umrl. Hladnokrvni dinozaver bi bil ob tej teži lahko tako imenovani "inercialni homeoterm" - tj. počasi se je segrevalo in počasi hladilo, kar mu je omogočilo vzdrževanje bolj ali manj stalnega telesa temperatura.
• The Jurski in kredna obdobja so bila vroča in možna. Res je, da so bili na velikih nadmorskih višinah najdeni številni fosili dinozavrov, toda pred 100 milijoni let je bil celo gorski vrh v višini 10 000 čevljev razmeroma močen. Če je bilo podnebje vroče vse leto, bi to pripomoglo hladnokrvnim dinozavrom, ki so se za vzdrževanje telesne toplote zanašali na zunanje temperature.
• Premalo vemo o drži dinozavrov. Ni gotovo to Barozavr povzdignil glavo v krmo za grušč; nekateri strokovnjaki menijo, da so veliki rastlinojedi dinozavri držali svoje dolge vratove vzporedno s tlemi, pri čemer so repo uporabljali kot protiutež q. To bi oslabilo trditev, da so ti dinozavri potrebovali toplokrvne presnove, da bi jim črpali kri v možgane.
• Dokazi o kosti so precenjeni. Mogoče je res, da so nekateri dinozavri rasli hitreje, kot so prej verjeli, vendar to morda ni dokaz v prid toplokrvni presnovi. En poskus je pokazal, da sodobni (hladnokrvni) plazilci lahko v ustreznih pogojih hitro ustvarijo kost.
• Dinozavrov je primanjkovalo dihalnih turbin. Za oskrbo svojih presnovnih potreb toplokrvna bitja dihajo približno petkrat pogosteje kot plazilci. Endotermi, ki živijo na kopnem, imajo v lobanjih strukture, imenovane "dihalne turbine", ki pomagajo zadrževati vlago med dihanjem. Do danes še nihče ni našel prepričljivih dokazov o teh strukturah na fosilih dinozavrov - torej morajo biti dinozavri hladnokrvni (ali vsaj zagotovo ne endotermi).

Kaj torej lahko sklepamo iz zgornjih argumentov za in proti toplokrvnim dinozavrom? Številni znanstveniki (ki niso povezani z nobenim taborom) menijo, da ta razprava temelji na napačnem prostori - torej ne gre za to, da bi morali biti dinozavri bodisi toplokrvni bodisi hladnokrvni, brez tretja alternativa.

Dejstvo je, da še ne vemo dovolj o tem, kako deluje metabolizem ali kako se lahko potencialno razvije, da bi lahko sklepali o dinozavrovih. Mogoče je, da dinozavri niso bili niti toplokrvni niti hladnokrvni, vendar so imeli "vmesni" tip metabolizma, ki ga je treba še določiti. Možno je tudi, da so bili vsi dinozavri toplokrvni ali hladnokrvni, vendar so nekatere posamezne vrste razvile prilagoditve v drugo smer.

Če se ta zadnja ideja sliši zmedeno, upoštevajte, da niso vsi sodobni sesalci toplokrvni na popolnoma enak način. Hiter, lačen gepar ima klasičen toplokrvni metabolizem, a sorazmerno primitivni platišasti športi a uglašeni metabolizem, ki je v marsičem bolj podoben kuščarju primerne velikosti kot drugemu sesalci Nadaljnji zapleti zadeve nekateri paleontologi trdijo, da so počasi premikajoči prazgodovinski sesalci (kot je Myotragus, jamska koza) imeli resnično hladnokrvne presnove.

Danes se večina znanstvenikov strinja s toplokrvno teorijo o dinozavrovih, toda nihalo bi lahko nihalo po drugi poti, saj je več dokazov pridobljenih. Zaenkrat bo treba vse prihodnje ugotovitve o presnovi dinozavrov počakati.