Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (11 ноября 2009) — действительно ли динозавры были "с теплой кровью" как современные млекопитающие и птицы, или "хладнокровны" как современные ящерицы? Значения этого просто звучащего вопроса идут вне решения, прижались ли бы Вы к динозавру вечером холодной зимы.
- Исчезновение
- Животные
- Науки о жизни
- Динозавры
- Палеонтология
- Ранние Млекопитающие
- Брахиозавр
- Питон шара
- Рептилия
- Мезозойский
В исследовании, изданном на этой неделе в журнале, PLoS ОДИН, команда исследователей, включая Хермана Понцера, доктора философии, доцента антропологии в Искусствах & Науках, нашел убедительные доказательства, что много разновидностей динозавра были вероятно с теплой кровью.
Если бы динозавры были эндотермические (с теплой кровью), они имели бы потенциал для спортивных способностей, конкурирующих с таковыми из современных птиц и млекопитающих, и возможно подобного быстрого размышления, и усложнили бы поведения как well¬. Их внутренняя печь позволила бы им жить в более холодных средах обитания, которые убьют ectotherms (хладнокровные животные), такие как высокие горные цепи и полярные области, позволяя им покрыть весь Мезозойский пейзаж. Эти преимущества прибыли бы по стоимости, однако; эндотермические животные требуют намного большего количества пищи чем свои ectothermic копии, потому что их быстрые метаболизмы смертельно работают со сбоями, если они остывают слишком много, и таким образом постоянная поставка топлива требуется.
Pontzer работал с коллегами Джоном Р. Хучинсоном и Вивианом Алленом от Лаборатории Структуры и Движения в Королевском Ветеринарном Колледже, Великобритания, чтобы принести комбинацию простых измерений, строгих компьютерных методов моделирования и их знания физиологии в современных животных, чтобы иметь в новом исследовании этой горячей темы. Используя их объединенный опыт, авторы намереваются определять, имело ли множество динозавров и близко отношение, потухшие животные были эндотермическими или ectothermic, и когда, где и как часто в генеалогическом дереве динозавра эта важная черта, возможно, развилась.
"Увлекательно применить наши исследования живущих животных назад к отчету окаменелости, чтобы проверить различные эволюционные сценарии," сказал Понцер. "Я воздействую на развитие человеческого передвижения, используя исследования живущих людей и других животных, чтобы выяснить походку и эффективность наших самых ранних предков окаменелости. Когда я понял, что этот подход мог быть применен к отчету динозавра, я связался с Джоном Хучинсоном, экспертом по передвижению динозавра, и предложил, чтобы мы сотрудничали на этом проекте. Наши результаты обеспечивают убедительные доказательства, что много разновидностей динозавра были вероятно с теплой кровью. Дебаты по этой проблеме без сомнения продолжатся, но мы надеемся, что наше исследование добавит полезную новую линию свидетельства."
Исследования современных животных показали, что эндотермические животные в состоянии выдержать намного более высокие нормы использования энергии (то есть, у них есть более высокий "VO2max"), чем ectothermic животные могут. После этого наблюдения исследования рассуждали, что, если затраты энергии ходьбы и управления могли бы быть оценены в динозаврах, результаты могли бы показать, были ли эти потухшие разновидности теплы - или хладнокровны. Если ходьба и управление сожгли больше энергии, чем хладнокровная физиология может поставлять, эти динозавры были вероятно с теплой кровью.
Но метаболизм и использование энергии - сложные биологические процессы, и все, что остается от потухших динозавров, их кости. Так, авторы использовали недавнюю работу Pontzer, показывающим, что затраты энергии ходьбы и управления настоятельно связаны с длиной ноги - так так, чтобы модная высота (расстояние от модного сустава до основания) могла предсказать наблюдаемую стоимость передвижения с 98%-ой точностью для большого разнообразия наземных животных. Поскольку модная высота может быть просто оценена от длины фоссилизируемых костей ноги, Pontzer и коллеги были в состоянии использовать это, чтобы получить простые но надежные оценки двигательной стоимости для динозавров.
Чтобы поддержать эти оценки, авторы использовали более сложный метод, основанный на оценке, что фактический объем динозавров мускула ноги должен был активизировать, чтобы переместиться, используя методы, которые ранее развили Хатчинсон и Pontzer. Формирование большего количества мускула приводит к большим требованиям энергии, которые могут в свою очередь потребовать эндотермического метаболизма к топливу. Оценка активного объема мускула в потухшем животном более сложна чем измерение длины ног, однако, и таким образом авторы возвратились к основным принципам передвижения.
Во-первых, как большой был бы, силы, требуемые от ног, должны быть должны переместить животное? В современных животных это главным образом определено тем, сколько весит животное и какое положение ноги оно использует - с прямыми ногами как человеческое или с ногами склонности как птица, например. Во-вторых, сколько мускула было бы необходимо, чтобы снабдить эти силы? Эксперименты в биологической механике показали, что это зависит главным образом от механического преимущества мускулов члена, которое в свою очередь зависит настоятельно от размера костистых рычагов, к которым они присоединены.
Чтобы применить эти принципы к потухшим динозаврам, Pontzer и коллеги исследовали недавние анатомические модели 13 потухших разновидностей динозавра, используя детализированные измерения фоссилизируемых костистых рычагов, которым были свойствены мускулы члена. От этого авторы были в состоянии восстановить механическое преимущество мускулов члена и вычислить активный объем мускула, требуемый для каждого динозавра идти или бежать на различных скоростях. Стоимость формирования этого мускула была тогда по сравнению с подобными затратами в современных эндотермических и ectothermic животных.
Результаты и простого и сложного метода были в очень близком соглашении: основанный на энергии они потребляли, двигаясь, много динозавров были вероятно эндотермическими, спортивными животными, потому что их требования энергии во время ходьбы и управления были слишком высоки для хладнокровных животных, чтобы произвести. Интересно, когда результаты для каждого динозавра были устроены в эволюционное генеалогическое дерево, авторы нашли, что endothermy мог бы быть наследственным условием для всех динозавров. Это пододвигает развитие обратно endothermy далее в древнее прошлое чем много ожидаемых исследователей, предполагая, что динозавры были спортивными, эндотермическими животными в течение Мезозойской эры. Это раннее принятие высоких скоростей метаболизма может быть одним из ключевых факторов в массивном эволюционном успехе что динозавры, которыми обладают во время Триасового периода, юрских и Меловых периодов, и продолжить обладать теперь в перистой, летающей форме.
Их методы добавляют ко многим линиям свидетельства, от гистологии кости до вентиляции легкого и insulatory "protofeathers", которые все начинают поддерживать фундаментальное заключение, что динозавры были вообще эндотермическими. Как ни странно, косвенное анатомическое свидетельство для активного передвижения в динозаврах было первоначально частью первого свидетельства, используемого исследователями Джоном Остромом и Робертом Бэккером в 1960-ых, чтобы вывести, что динозавры были эндотермическими.
Pontzer и его коллеги обеспечивают новую перспективу на анатомии динозавра, связывая проект члена с energetics и метаболические стратегии. Дебаты по физиологии динозавра без сомнения продолжат развиваться, и в то время как физиология длинно-потухших разновидностей будет всегда оставаться немного спекулятивной, авторы надеются, что методы, развитые в этом исследовании, предоставляют новый инструмент исследователям в области.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных Вашингтонским университетом в С-Луи, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Ссылка Журнала:
- Pontzer H, Аллен V, Хатчинсон младший. Биомеханика Управления Указывает Endothermy в Двуногих Динозаврах. PLoS ОДИН, 2009; 4 (11): e7783 ДОИ: 10.1371/journal.pone.0007783
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
увеличить
Математика И Решение Окаменелостей Дебаты По Метаболизму
Динозавра 
У Хищных Динозавров Была Похожая на птичку Легочная
Система 
Три Приема пищи В День Держат отдельно Грибы? Защитный
Эффект Того, чтобы быть С теплой кровью 
Открытие Поднимает Новые Сомнения Относительно Связей
Птицы динозавра 
Продолжительность жизни Контроля за Червями В Высоких
температурах 
Более теплая Окружающая среда Означает Более короткие
Жизни Для Хладнокровных Животных 