Dinozaury zaczęły się gorące, a niektóre zmarzły

Paleontolodzy od dawna spierają się z kwestią metabolizmu dinozaurów – czy był gorący, jak współczesne ptaki i ssaki, czy podobny do wolniejszego metabolizmu współczesnych gadów. Ku zaskoczeniu odpowiedź wydaje się być jedno i drugie.

„Chociaż założyliśmy, że większość dinozaurów była stałocieplna, nie było możliwości zmierzenia podstawowych zdolności metabolicznych” – powiedziała Jasmina Wiemann, paleontolog z California Institute of Technology. Wobec braku dostępnych dinozaurów, jak powiedziała, paleontolodzy zmagający się z pytaniami o prehistoryczny metabolizm – czy był to na przykład potwór ciepłokrwisty czy zimnokrwisty – musieli polegać na dowodach pośrednich, takich jak dowody izotopowe lub tempo wzrostu segmenty kości.

Teraz dr Weiman i jej koledzy opracowali nową metodę bezpośredniego pomiaru tempa metabolizmu wymarłych zwierząt. ich wnioski, Opublikowano w środę w Nature, twierdził, że wiele dinozaurów, a także ich skrzydlaci krewni, pterozaury, było stałocieplnych niż ich przodkowie. Ale skręcając, badania wskazują również, że niektóre roślinożerne dinozaury spędziły dziesiątki milionów lat na rozwijaniu metabolizmu zimnokrwistego, takiego jak u współczesnych i starożytnych gadów.

Zespół przeanalizował ponad 50 wymarłych i współczesnych kręgowców ze zbiorów Muzeum Historii Naturalnej Yale Peabody, w tym ssaki, jaszczurki, ptaki i 11 różnych dinozaurów niebędących ptakami. Za pomocą spektroskopii laserowej zidentyfikowali specyficzny marker molekularny stresu metabolicznego zarówno w skamielinach, jak i we współczesnej kości – wskaźnik, który koreluje bezpośrednio z ilością tlenu wdychanego przez zwierzę. To z kolei jest bezpośrednim wskaźnikiem metabolizmu.

Zespół odkrył, że zarówno ssaki, jak i plezjozaury – długoszyje gady morskie – niezależnie wyewoluowały podwyższony metabolizm. Wydaje się, że pterozaury i dinozaury, które razem tworzą grupę zwaną Ornithodira, pochodzą od stałocieplnych przodków – stan, który utrzymywał się u długoszyich zauropodów i drapieżnych teropodów, takich jak TJanozaur rexI ich żyjących, pierzastych potomków, jak kurczaki.

Obecność wysoce metabolizowanych zauropodów jest nieoczekiwana, mówi Stephen Brusatte, paleontolog z Uniwersytetu w Edynburgu, który nie był zaangażowany w badania. Naukowcy sugerowali w przeszłości, że gdyby jakiekolwiek dinozaury miały słabszy metabolizm, byłyby gigantycznymi, niezgrabnymi roślinożercami.

„Wyobraź sobie setki lub tysiące funtów roślin, które musieliby codziennie jeść, aby napędzać tak szybki metabolizm” – powiedział dr Brusatte.

Mimo to odkrycia zespołu dotyczące innej grupy dinozaurów – dużej, zróżnicowanej rodziny roślinożerców zwanych ornithischianami – są jeszcze bardziej zaskakujące. Dr Weiman powiedział, że podczas gdy przodkowie ornithischian dzielili metabolizm z innymi stałocieplnymi dinozaurami, ich więksi potomkowie, tacy jak Stegosaurus i Triceratops, faktycznie z czasem zmniejszyli swój metabolizm, osiągając tempo metabolizmu bliższe tym, jakie charakteryzują współczesne gady. I podobnie jak współczesne gady, być może musiały utrzymać temperaturę rdzenia poprzez zachowanie — wygrzewanie się na słońcu lub sezonowe migracje do cieplejszego klimatu.

powiedział Jingmaye O’Connor, zastępca kustosza skamieniałych gadów w Field Museum w Chicago, który również nie był zaangażowany w badania. „Ta praca zasadniczo zmieni sposób, w jaki interpretujemy styl życia i zachowania tych zwierząt”.

Konieczne będą dalsze badania – i kilka skamieniałych okazów – aby zmierzyć temperaturę wszystkich kończyn na drzewie genealogicznym ornithischów. Ale nie byliby pierwszymi członkami znacznie szerszej rodziny dinozaurów, członków archozaurów, którzy potencjalnie zapoczątkowaliby tę zmianę. Dr Weiman powiedział, że tempo wzrostu niektórych wymarłych grup krokodyli wskazuje, że mogły one być stałocieplne, Podczas gdy ich współcześni krewni rozwinęli wolniejszy metabolizm.

Teraz, gdy wykazali potencjał technologii, dr Weiman powiedział, że bardziej szczegółowe badania mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego niektóre rodziny dinozaurów zrezygnowały z wysokiego metabolizmu.

„Wydaje się to nieistotne, ponieważ cenimy sobie ciepłą krew jako tę wielką ewolucyjną innowację, którą rzeczywiście była” – powiedział dr Brusatte. Ale wysoki metabolizm jest kosztowny pod względem diety i energii, zauważa, dodając, że to, czego potrzebują, mogło być „zbyt dużym obciążeniem dla niektórych dinozaurów”.