Sauropod-dinosaurer - tidenes største landdyr - veide opp til 80-100 tonn og nådde 40-50 meter i lengde. Sammendrag av alle tilgjengelige data, navngav paleontologer fem hovedfaktorer som muliggjorde utviklingen av gigantisme hos sauropoder: nektelse av å tygge mat, rask reproduksjon ved å legge mange små egg, rask vekst, et perfekt luftveisystem og en nedgang i metabolsk rate hos voksne dyr sammenlignet med små
Science magazine publiserte en artikkel av paleontologene Martin Sander fra University of Bonn og Marcus Clauss fra University of Zurich, der forfatterne oppsummerer resultatene fra mange års studier av gigantiske sauropod-dinosaurier. Når det gjelder massen deres, var disse dyrene en størrelsesorden større enn de største landpattedyrene, så vel som representanter for andre grupper av dinosaurer (theropods og ornithischids).
Sauropods dukket opp på slutten av triasperioden (for rundt 210 millioner år siden). Til dags dato har paleontologer beskrevet rundt 120 slekter av sauropoder. Disse planteetende gigantene dominerte mange landlige økosystemer fra midten av jura til slutten av kritt, det vil si i rundt 100 millioner år - dobbelt så lang gledestid for store planteetende pattedyr. Dermed var sauropodene en veldig vellykket og blomstrende gruppe, ikke en "evolusjonær feil" i det hele tatt.
Helt naturlig er forskere så vel som allmennheten opptatt av spørsmålet: hvorfor ble sauropoder blitt så enorme?
Det er ikke mulig å forklare sauropods gigantisme av ytre grunner, selv om slike forsøk er blitt gjentatte ganger. For eksempel prøvde de å finne en sammenheng mellom evolusjonsdynamikken i størrelsen på sauropoder og slike faktorer som konsentrasjonen av oksygen og karbondioksid i atmosfæren, endringer i klima, havnivå og landområde - og i alle tilfeller viste det seg at det ikke var vesentlige korrelasjoner. Fra dette konkluderer forfatterne at nøkkelen til mysteriet om gurantismen fra sauropods må søkes i deres biologi.
Diagram som illustrerer forholdet mellom primitive og avanserte kjennetegn hos de største planteetende dyrene: pattedyr, sauropoder, ornitiske dinosaurier og moderne krypdyr. Fra venstre mot høyre: pattedyr (afrikansk elefant, sjiraff, fossil neshorn indricotherium), sauropods (Argentinosaurus, Brachiosaurus), ornitiske dinosaurier (Shantungosaurus, Triceratops), gigantiske Galapagos-skilpadder. Figur: fra den omtalte artikkelen i Science
Salgsfremmende video:
Strukturen i tennene, munnen og nakken på sauropods er ganske mangfoldig, noe som indikerer at de ikke hadde en etablert diett en gang for alle (selv om de uten tvil bare spiste plantemat). Imidlertid har alle sauropoder et primitivt trekk som skiller dem skarpt fra andre store fytofager - pattedyr og ornitisk dinosaurier. Sauropods tygget aldri mat: tennene og kjeene var små og helt uegnet til å tygge. De hadde heller ikke for vane å svelge steiner i orden med deres hjelp til å slipe den svelgede vegetasjonen i magen, slik noen andre dinosaurer og fugler gjorde. Tilsynelatende ble fraværet av et tyggeapparat kompensert av det faktum at fordøyelseskanalen til sauropoder, på grunn av deres uhyrlige størrelse, var veldig lang, slik at selv ikke-tygget mat hadde tid til å fordøye den.
Unngå å tygge mat tillot sauropodhodet å holde seg lite, noe som igjen gjorde det mulig å utvikle en veldig lang hals, takket være hvilke sauropoder uten problemer kunne nå matkilder utilgjengelige for andre dyr. Det antas at den lange nakken også kan brukes til å tiltrekke seg seksuelle partnere; kanskje kjempet de mannlige sauropodene med nakken som moderne sjiraffer. I dette tilfellet skal seksuell seleksjon ha bidratt til forlengelsen av nakken.
I motsetning til dette har de fleste store planteetende pattedyr og ornithischis dinosaurier utviklet veldig kraftige tenner, kjever og tyggemuskler, noe som resulterer i en dramatisk økning i hodestørrelse. Dette påla betydelige begrensninger på akseptabel nakkelengde.
Store kroppsstørrelser gir opphav til en rekke fysiologiske problemer, hvorav det viktigste er problemet med overoppheting. I tillegg gjør tilstedeværelsen av en lang hals det vanskelig for frisk luft å komme inn i lungene (du må inhalere veldig dypt, slik at ikke bare luften som ble igjen i den lange vindpipen etter forrige utpust kommer inn i lungene). Sauropodene ser ut til å ha løst begge disse problemene gjennom utviklingen av et veldig sofistikert og sofistikert system med luftsekker.
Luftsekker, mest sannsynlig, dukket opp i de vanlige forfedrene til alle dinosaurier firfirsyrlignende, det vil si sauropoder og kjøttetende theropoder, og fra sistnevnte ble de arvet av fugler. Takket være luftsekker koblet til lungene av et komplekst system av rør og ventiler, tvunges frisk luft gjennom lungene både ved innånding og utånding. I tillegg til å intensivere pusten, gir luftsekk effektiv kjøling av kroppen. At øgle-lignende dinosaurer også hadde luftsekker, fremgår av resultatene av å studere beinene deres (mange luftsekker trenger inn i beinene eller etterlater karakteristiske avtrykk på dem). For den siste informasjonen om luftsekker i dinosaurer, se en nylig publisert artikkel: Sereno PC, Martinez RN, Wilson JA, Varricchio DJ, Alcober OA, et al.(2008) Bevis for aviatiske intrathoraciske luftsekker i en ny rovdinosaur fra Argentina // PLoS ONE 3 (9): e3303.
For at den gigantiske størrelsen skulle være til reell fordel for sauropoder og å bli støttet av utvalg, måtte sauropodene vokse så raskt som mulig. Hvis dyret allerede har vært avhengig av gigantisme - for å beskytte seg mot rovdyr eller for å få tilgang til kronene på høye trær - betyr det at det å være liten ikke er lønnsomt for det, og barndomstiden må passeres så snart som mulig. Sauropods måtte i mellomtiden øke massen med 100 000 ganger for å nå sin maksimale størrelse - et rekordtall for krypdyr, for ikke å nevne fugler og pattedyr (den klekkede kalven veide bare noen få kilo, og den fullvoksne voksne dinosauren - mange titalls tonn). Den histologiske analysen av bein fra sauropods bekrefter generelt antakelsen om rask vekst, selv om disse dataene ikke er helt entydige. Tilsynelatende nådde sauropods seksuell modenhet i den andre,og maksimal størrelse - i det tredje tiåret.
En så rask vekst er bare mulig under en meget intensiv metabolisme - det samme som hos moderne fugler og pattedyr. Imidlertid, hvis stoffskiftet i voksne sauropoder forble like høy, ville de uunngåelig overopphetet, og ingen mengde luftsekker kunne redde dem. I tillegg ville de trenge en helt utenkelig mengde mat. Forfatterne ser bare en vei ut av denne selvmotsigelsen: tilsynelatende var stoffskiftehastigheten i sauropods høy hos ungdom, og redusert betydelig med alderen. Dessverre har paleontologer ennå ikke direkte data om metabolsk hastighet for sauropoder.
Alle dinosaurer er kjent for å være oviparøse. Deres unger ble født små og ubeskyttet, men det var mange av dem. I kontrast føder store planteetende pattedyr store og godt beskyttede unge, men i veldig små antall. På grunn av dette øker utviklingen av gigantisme hos pattedyr kraftig sannsynligheten for utryddelse av arten: jo større dyret er, desto mindre produserer det unger, og jo lengre tid tar det å gjenopprette befolkningen etter den midlertidige nedgangen. Sauropods var ikke bundet av denne begrensningen: gigantisme hos dem førte ikke til en nedgang i fruktbarhet, og bestandsstørrelsen kunne vokse veldig raskt under gunstige forhold.
I følge forfatterne ble således gigantisme hos sauropoder mulig på grunn av en spesiell kombinasjon av primitive og avanserte egenskaper. De primitive trekkene som bidro til gigantisme er manglende evne til å tygge mat og legge egg; avansert - rask vekst, perfekt luftveier og metabolsk hastighet endrer seg med alderen.
