Сообщение теплокровные динозавры 11 класс
Обновлено: 03.07.2024
Биологи используют множество слов для описания метаболизма данного животного (то есть природы и скорости протекающих химических процессов внутри своих ячеек). У эндотермического существа клетки выделяют тепло, которое поддерживает температуру тела животного, в то время как экзотермические животные поглощают тепло из окружающей среды.
Есть еще два художественных термина, которые еще больше усложняют этот вопрос. Первый — homeothermic , описывающий животных, которые поддерживают постоянную внутреннюю температуру тела, а второй — poikilothermic , который применяется к животным, температура тела которых колеблется в зависимости от окружающей среды. . (Как ни странно, существо может быть эктотермным, но не пойкиотермным, если оно изменяет свое поведение, чтобы поддерживать температуру своего тела при столкновении с неблагоприятной окружающей средой.)
Что значит быть теплокровным и хладнокровным?
Как вы, возможно, догадались из приведенных выше определений, из этого не обязательно следует, что у экзотермической рептилии в буквальном смысле слова более холодная кровь с точки зрения температуры, чем у эндотермических млекопитающих. Например, кровь ящерицы пустыни, греющейся на солнце, будет временно теплее, чем кровь млекопитающего аналогичного размера в той же среде, хотя температура тела ящерицы упадет с наступлением темноты.
Примерно через сто лет после того, как их окаменелости начали раскапывать, палеонтологи и эволюционные биологи предположили, что динозавры, должно быть, были холодными — кровавый. Это предположение, по-видимому, было вызвано тремя взаимосвязанными линиями рассуждений:
1) Некоторые динозавры были очень большими, что заставило исследователей полагать, что они, соответственно, медленно метаболизм (поскольку сто тонному травоядному потребуется огромное количество энергии для поддержания высокой температуры тела).
2) Предполагалось, что эти же динозавры у них очень маленький мозг из-за их больших тел, что способствовало созданию образа медленных, неуклюжих, не особо бодрствующих существ (больше похожих на галапагосских черепах, чем на быстрых велоцирапторов).
Это общепринятое представление о динозаврах начало меняться в конце 1960-х годов, когда несколько палеонтологов, главные из которых Роберт Баккер и Джон Остром, начали распространять изображение динозавров как быстрых, сообразительных, энергичных существ, больше похожих на современных хищников-млекопитающих, чем на неуклюжих ящериц из мифов. Проблема заключалась в том, что тираннозавру было бы чрезвычайно трудно вести такой активный образ жизни, если бы он был хладнокровным. Это привело к теории о том, что динозавры на самом деле могли быть эндотермами.
Аргументы в пользу теплокровных динозавров
Аргументы против теплокровных динозавров
По мнению нескольких эволюционных биологов, этого недостаточно, потому что некоторые динозавры могли быть быстрее и умнее, чем Ранее предполагалось, что у всех динозавров был теплокровный метаболизм, и особенно сложно сделать вывод о метаболизме по предполагаемому поведению, а не по фактической летописи окаменелостей. Вот пять основных аргументов против теплокровных динозавров.
Как обстоят дела сегодня
Итак, какой вывод мы можем сделать из приведенных выше аргументов за и против теплокровных динозавров? Многие ученые (не принадлежащие ни к одному из этих лагерей) полагают, что эти дебаты основаны на ложных предпосылках, то есть динозавры не должны быть теплокровными или хладнокровными без какой-либо третьей альтернативы. >
Если эта последняя идея сбивает с толку , имейте в виду, что не все современные млекопитающие одинаково теплокровны.. Быстрый и голодный гепард обладает классическим теплокровным метаболизмом, но относительно примитивный утконос обладает замедленным метаболизмом, который во многих отношениях ближе к таковому у ящериц сопоставимого размера, чем у других млекопитающих. Еще больше усложняет ситуацию то, что некоторые палеонтологи утверждают, что медленные доисторические млекопитающие (такие как Myotragus, пещерная коза) обладали истинным хладнокровным метаболизмом.
Сегодня большинство ученых присоединяются к теории теплокровных динозавров, но этот маятник может качнуться в другую сторону по мере появления новых доказательств. На данный момент для любых определенных выводов о метаболизме динозавров нужно будет дождаться будущих открытий.
Динозавры могли быть теплокровными существами, так что температура их тела мало зависела от погодных условий, а ускоренный метаболизм помогал не только быстро перемещаться, но и пережидать холода, что и позволило им доминировать на планете в течение 160 миллионов лет, полагают авторы исследования, опубликованного в журнале PLoS ONE.
До сих пор ученые считали, что, будучи рептилиями, динозавры были холоднокровными животными, температура тела которых контролируется температурой окружающей среды. Это позволяет современным ящерам существенно экономить жизненную энергию и снижает их потребности в пище, однако сильно ограничивает ареал обитания.
Тем не менее, современные птицы, которые считаются потомками динозавров, являются теплокровными животными, а потому у ученых возник вопрос о том, были ли динозавры тоже теплокровными.
Для этого команда Германа Понтцера (Herman Pontzer) из Вашингтонского университета в Сент-Луисе проанализировала энергетические потребности доисторических рептилий при ходьбе. Ученые предположили, что динозаврам при перемещении, особенно при быстром беге в погоне за добычей или для спасения от хищника, должно было требоваться много энергии. Если эти энергетические затраты превышали то количество энергии, которое мог дать метаболизм холоднокровных животных, значит динозавры были теплокровными существами.
В ходе многих предыдущих исследований ученые выяснили, что энергетические затраты на бег и ходьбу четко связаны с длиной ноги - расстоянием от тазобедренного сустава до земли. На основании этого параметра ученые сегодня могут рассчитать энергетические потребности того или иного сухопутного животного с точностью до 98%.
Кроме того, команда Понтцера использовала еще один вид анализа: ученые, на основании окаменелых останков динозавров, оценили массу мышц их задних конечностей, на основании чего также сумели определить энергетические затраты рептилий на бег и ходьбу.
После анализа энергетических затрат на перемещения динозавров на основании окаменелых останков 13 различных видов доисторических ящеров, ученые пришли к заключению, что, как минимум, пять из них наверняка были теплокровными животными. Остальные восемь видов также могли быть теплокровными, однако на этот счет у ученых не столь много уверенности.
Более того, после проведения этого анализа выяснилось, что, судя по эволюционному древу динозавров, способность поддерживать температуру собственного тела могла быть у всех динозавров и передалась данному надотряду животных от общего предка.
Именно это обстоятельство, по мнению ученых, позволило динозаврам широко распространиться по планете и доминировать на ней в течение 160 миллионов лет, вплоть до резкого и загадочного вымирания.
Динозавр. Представление художника.
Какая температура тела была нормальной для динозавров? Этот вопрос уже некоторое время не даёт покоя исследователям. Одна из ранних версий — что они, подобно современным ящерицам, были холоднокровными — имеет под собой всё меньше оснований. Теперь больше поводов думать, что динозавры были теплокровными.
Сомнения закрались тогда, когда учёные обнаружили, что птицы филогенетически связаны с динозаврами. Это открытие заставило учёных задуматься — может быть, динозавры, как и их пернатые потомки, имели тёплую кровь.
Но для того, чтобы исследовать температуру вымерших животных, не было хорошего метода. Одним из способов изучения этого вопроса был анализ зубной эмали, который, хоть и подтверждал новую версию, но оставлял место для сомнения.
Окаменелости яичной скорлупы динозавра в поперечном сечении под микроскопом с использованием кросс-поляризованного света.
В своём исследовании Доусон и её коллеги изучили фрагменты яичной скорлупы динозавров, обитавших на территории современной Канады примерно 75 миллионов лет назад, в частности, крупного травоядного вида Maiasaura peeblesorum и более мелкого птицеподобного Troodon formosus.
Они также исследовали скорлупу, найденную на территории современной Румынии, возраст которой оценивается примерно в 69 миллионов лет. Она предположительно принадлежит карликовому зауроподу-титанозавру.
В частности, атомный порядок изотопов углерода и кислорода в молекулярной решётке указывает на температуру, при которой был образован материал. В нашем случае, это будет внутренняя температура тела мамы-динозаврихи, которая когда-то отложила эти яйца.
Окаменелости яиц троодона.
Используя этот метод, команда обнаружила, что температура тела, при которой динозавриха откладывала яйца, была выше температуры окружающей среды. Другими словами, динозавры были эндотермическими животными, то есть, способными к внутренней выработке тепла, в отличие от эктотермических животных, полагающихся на тепло окружающей среды. Разброс разницы внешней и внутренней температур колебался от 3 до 16 градусов.
В статье по результатам исследования указано, что представители всех основных эволюционных линий динозавров, независимо от их размера тела, имели повышенную относительно окружающей среды температуру тела.
Поиски инопланетной жизни
Ох уж эти динозавры.
Каждую ночь Вам снится один и тот же сон… Велоцираптор медленно подкрадывается к окну и смотрит через него в Вашу темную и уютную комнату. Его горячее дыхание затуманивает стекло. И на этом тумане он рисует когтем тени своих следующих жертв… Мда.
Кто такие динозавры?
Вопрос о том, были ли динозавры теплокровными, как млекопитающие и птицы, или хладнокровными, как рептилии и рыбы, обсуждается уже очень давно. С тех самых пор, как в 1825 году были впервые обнаружены окаменелости этих древних животных.
Эволюция создала два разных типа живых существ. Тела хлоднокровных или экзотермических животных всегда имеют примерно ту же температуру, что и окружающая среда. И поэтому хладнокровные животные в прохладную погоду проявляют вялость. Именно поэтому утром ящерица должна валяться на камне, чтобы согреться. Только после этого она может заняться какой-либо активной деятельностью.
А вот теплокровные или эндотермические животные генерируют собственное тепло. И поддерживают почти постоянную температуру тела независимо от внешних условий. Это означает, что животное, например Ваш личный кот, может быть очень активным даже в морозную погоду. Просто он не хочет.😊
Ричард Оуэн, который в 1841 году впервые классифицировал динозавров, предположил, что они были какой-то разновидностью рептилий. Которые были очень активными и, возможно даже, теплокровными. Несмотря на это ученые, которые продолжали развивать труды Оуэна, классифицировали динозавров как неких огромных ящериц. В их представлении у этих животных были просто огромные хвосты, которые они даже не могли поднять. Некоторые ученые даже предполагали, что крупные зауроподы, такие как апатозавр, были настолько слабыми, что даже не могли толком погружаться в воду при плавании.
При ближайшем рассмотрении выяснилось, что коготь, подобный найденным на лапах животного, был прикреплен к ноге. Острому стало интересно, какая была польза от ножевого когтя на пальце ноги. Он пришел к выводу, что животное должно было атаковать, прыгая и рубя ногами и руками. И уравновешивать свое тело при этом жестким хвостом. Очень странное для динозавра поведение. Хм. Как прикажете это понимать?
Остром долго думал. И решил, что динозавры на самом деле были намного активнее, чем предполагалось ранее. Эти животные очень активно ходили. И даже бегали. Остром утверждал, что динозавры, возможно, на самом деле больше связаны с птицами, чем с рептилиями. И поскольку птицы теплокровные, почему динозавры должны быть как ящерицы?
И изучение останков динозавров показало, что на самом деле они были, скорее всего, теплокровными. Остатки микроскопических отверстий, обнаруженных в костях, указывали на то, что крошечные кровеносные сосуды были захвачены быстрорастущей костной тканью. Ученые считают, что любое животное, обладающее подобными качествами, должно быть теплокровным.
Опять?
Вскоре все музеи мира начали собирать новые экспонаты динозавров. Они хотели отразить новое представление об активных, теплокровных динозаврах. Все экспонируемые скелеты были изменены, чтобы показать животных в прыжке или на бегу.
Однако продолжалось такое недолго. Потому что были обнаружены новые свидетельства того, что динозавры, возможно, вовсе не были теплокровными.
Впервые об этом сказал ученый Томаш Оверкович. Это исследователь из Гарварда, который работал с разными животными, такими как ящерицы и разные млекопитающие. Он доказал, что крошечные кровеносные сосуды, имеющиеся в костях, вовсе не означают, что животное теплокровно. Они означают лишь, что животное очень активно. И доказал свое утверждение на практике. Половину своих лабораторных животных он тренировал каждый день в течение нескольких месяцев на беговых дорожках. А другая половина смотрела на все это с чипсами, сидя в клетках😁.
Томаш впоследствии изучил кости и тех, и других. И не смог отличить хладнокровных от теплокровных. Он смог отличить только активных от ленивых.
Так-с. На самом деле это не говорит о том, что динозавры были хладнокровными. Это говорит лишь о том, что крошечные сосуды, застрявшие в их окаменелых костях, являются признаком того, что животные были очень активными. Но не обязательно теплокровными. Новое доказательство того, что динозавры были хладнокровными , поступило от Джона Рубена, физиолога из Университета штата Орегон. Он заметил, что у всех теплокровных животных, живущих сейчас, таких как как птицы, или млекопитающие (включая людей), есть крошечные, тонкие, завитые структуры за носом, называемые носовыми раковинами. У хладнокровных животных их нет. Эти конструкции предназначены для охлаждения теплого воздуха, покидающего тело во время выдоха.
Поскольку холодный воздух содержит меньше влаги, чем теплый воздух, это вызывает конденсацию воды на носовых раковинах. Точно так же, как конденсируются капли на внешней стороне стакана с холодной водой воды, стоящим в жарком летнем воздухе. Вдыхание сухого воздуха заставляет капли на носовых раковинах реабсорбироваться и возвращаться обратно в тело. Это спасает животное от потери драгоценной воды. Это особенно важно для теплокровных животных.
Рубен показал, что в окаменелых черепах динозавров отсутствуют костные гребни, к которым прикреплялись бы носовые раковины, если бы они были у динозавров. Но их можно найти их у окаменелых млекопитающих того же периода. Это говорит о том, что динозавры не были теплокровными. Или, по крайней мере, они не были такими теплокровными, как современные животные.
Странные вещи
Итак, это последнее слово о метаболизме динозавров? Возможно нет. Мы постоянно узнаем что-то новое об этих доисторических существах. И ученые все время разрабатывают новые способы исследовать прошлое. И все время новые открытия порождают новые вопросы. Как динозавры могли быть такими активными и при этом не теплокровными? Что, у них был какой-то особый способ разогреться, чтобы подготовиться бегу и дракам? Этого мы пока не знаем. Все, что мы можем сейчас сказать наверняка, — это то, что динозавры еще более странные существа, чем мы думали до этого.
Означает ли это, что динозавры или, по крайней мере, некоторые динозавры были теплокровными? Не все ученые уверены, что полученная КТ действительно показывает сердце. Другие считают, что у динозавров могло развиться и еще большое количество камер сердца. И некоторые виды этих животных могли быть теплокровными. В то время как другие оставались хладнокровными или находились где-то посередине этого состояния.
Читайте также: