האם דינוזאורים היו בעלי דם חם?

מכיוון שיש כל כך הרבה בלבול מה המשמעות של יצור כלשהו - ולא רק דינוזאור - להיות "בדם קר" או "בדם חם", נתחיל בניתוח שלנו בנושא זה בכמה נחוצים הגדרות.

ביולוגים משתמשים במגוון מילים כדי לתאר את חילוף החומרים של חיה נתונה (כלומר, אופי ומהירות התהליכים הכימיים המתרחשים בתאיו). בספר אנדותרמי יצור, תאים מייצרים חום השומר על חום גופו של בעל החיים, בעוד אקטותרמי בעלי חיים סופגים חום מהסביבה הסובבת.

ישנם שני מונחי אמנות נוספים שמסבכים עוד יותר את הנושא הזה. הראשון הוא הומותרמי, המתאר בעלי חיים השומרים על טמפרטורת גוף פנימית קבועה, והשני הוא פויקילותרמי, החל על בעלי חיים שטמפרטורת הגוף שלהם משתנה בהתאם לסביבה. (באופן מבלבל, ייתכן שיצור יהיה אקטותרמי, אך לא פואיקיו-תרמי, אם הוא משנה את התנהגותו על מנת לשמור על חום גופו כאשר הוא מתמודד עם סביבה שלילית.)

כפי שאולי שיערת מההגדרות שלעיל, לא בהכרח נובע כי לזוחל אקטותרמי יש פשוטו כמשמעו דם קר יותר, מבחינת טמפרטורה, מאשר יונק אנדותרמי. לדוגמה, דמה של לטאה מדברית המתבוסס בשמש יהיה חם יותר באופן זמני מזה של א יונק בגודל דומה באותה סביבה, אם כי חום גופו של הלטאה יירד איתו רדת הלילה.

בכל אופן, בעולם המודרני, יונקים וציפורים הם שניהם אנדותרמיים והומותרפיים (כלומר, "בדם חמים"), בעוד שרוב הזוחלים (וכמה דגים) שניהם אקקטותרמיים ופויקילותרמיים (כלומר, "בדם קר"). אז מה עם דינוזאורים?

במשך כמאה שנים בערך לאחר שהמאובנים שלהם החלו לחפור, הניחו הפליאונטולוגים והביולוגים האבולוציוניים שכנראה היה דינוזאורים בדם קר. נראה שהנחה זו הונעה על ידי שלוש קווי נימוק שזורים זה בזה:

1) חלק מהדינוזאורים היו גדולים מאוד, מה שגרם לחוקרים להאמין כי הם איטיו בהתאמה מטבוליזם (מכיוון שיידרש כמות עצומה של אנרגיה עבור מאה טון עשב עשב לשמור על גוף גבוה טמפרטורה).

2) היה דינוזאורים זהים לא פחות מנקודת הנחה מוח קטן עבור גופם הגדול, שתרם לדימוים של יצורים איטיים, מתנשאים ולא ערים במיוחד (יותר כמו צבי גלפגוס מאשר מהירים Velociraptors).

3) מכיוון שזוחלים ולטאות מודרניים הם בעלי דם קר, היה הגיוני שגם יצורים "דמויי לטאה" כמו דינוזאורים חייבים להיות בעלי דם קר. (כפי שאפשר לנחש, זה הטענה החלשה ביותר לטובת דינוזאורים בדם קר.)

השקפה זו על הדינוזאורים החלה להשתנות בסוף שנות השישים, כאשר קומץ פליאונטולוגים, ראשם ביניהם רוברט בקקר ו ג'ון אוסטרום, החלו להעלות תמונה של דינוזאורים כיצורים מהירים, אנרגטיים מהירים, הדומים לטורפי יונקים מודרניים יותר מאשר לטאות ה מיתוס הנגועות. הבעיה הייתה שזה יהיה קשה מאין כמוהו טירנוזאורוס רקס לשמור על אורח חיים פעיל כל כך אם היה בדם קר - מה שהוביל לתיאוריה שדינוזאורים עשויים להיות אנדותרמים.

מכיוון שאין דינוזאורים חיים שיש לנתח אותם (עם חריג אחד אפשרי, שנקבל למטה), רוב העדויות לחילוף חומרים בדם חם נובעות מתיאוריות מודרניות על דינוזאור התנהגות. להלן חמשת הטיעונים העיקריים לדינוזאורים אנדותרמיים (חלקם מאתגרים למטה, בסעיף "טענות נגד").

• לפחות כמה דינוזאורים היו פעילים, חכמים ומהירים. כאמור לעיל, התנופה העיקרית לתורת הדינוזאורים בדם החם היא שכמה דינוזאורים הציגו התנהגות "יונקית", שכרוכה ברמת אנרגיה שניתן (ככל הנראה) להישמר רק על ידי דם חם חילוף חומרים.
• עצמות דינוזאור מראות עדות למטבוליזם אנדותרמי. ניתוח מיקרוסקופי הראה כי עצמותיהם של דינוזאורים מסוימים צמחו בקצב הדומה ליונקים מודרניים יש תכונות רבות יותר משותפות לעצמות יונקים וציפורים מאשר עצמות ימינו זוחלים.
• מאובני דינוזאור רבים נמצאו בקווי רוחב גבוהים. יצורים בעלי דם קר נוטים להתפתח באזורים חמים, שם הם יכולים להשתמש בסביבה כדי לשמור על טמפרטורת גופם. קו רוחב גבוה יותר כרוך בטמפרטורות קרות יותר, כך שלא סביר שדינוזאורים היו בדם קר.
• ציפורים הן אנדותרמות, כך שדינוזאורים היו בטח גם כן. ביולוגים רבים רואים בציפורים "דינוזאורים חיים", והסיבה לכך שהדם החם בדם של ציפורים מודרניות הוא עדות ישירה למטבוליזם בדם החם של אבות הדינוזאור שלהם.
• מערכות הדם של הדינוזאורים דרשו מטבוליזם בדם חמים. אם ענק sauropod כמו ברכיוזאור שמר את ראשו במצב אנכי, כמו ג'ירפה, שהיה יכול להציב דרישות אדירות על ליבו - ורק מטבוליזם אנדותרמי יכול היה לתדלק את מערכת הדם שלו.

לפי כמה ביולוגים אבולוציוניים, זה לא מספיק לומר שמכיוון שדינוזאורים מסוימים היו מהירים וחכמים יותר ממה שהניח בעבר, לכל הדינוזאורים היו מטבוליזם בדם חמים - וזה מסובך במיוחד להסיק את חילוף החומרים מההתנהגות המשוערת ולא מהמאובנים בפועל. תקליט. להלן חמשת הטיעונים העיקריים נגד דינוזאורים בעלי דם חם.

• כמה דינוזאורים היו גדולים מכדי להיות אנדותרמים. על פי חלק מהמומחים, ככל הנראה, כורופוד בן 100 טון עם מטבוליזם בדם חם היה מחמם יתר על המידה ומת. במשקל הזה, דינוזאור בדם קר יכול היה להיות מה שמכונה "בית בית אינרטי" - כלומר, הוא התחמם לאט והתקרר לאט, ומאפשר לו לשמור על גוף קבוע יותר או פחות טמפרטורה.
• ה יורה ותקופות הקרטיקון היו חמות ועופות. נכון שמאובני דינוזאור רבים נמצאו בגובה רב, אך לפני 100 מיליון שנה אפילו פסגת הרים שגובהה 10,000 מטר הייתה אולי יחסית יחסית. אם האקלים היה חם כל השנה, הדבר יעדיף דינוזאורים בדם קר, שהסתמכו על טמפרטורות בחוץ כדי לשמור על חום גופם.
• אנחנו לא יודעים מספיק על תנוחת דינוזאורים. לא בטוח שזו ברוזאורוס הגביה את ראשו כדי לחפש זבל; כמה מומחים חושבים שדינוזאורים גדולים ועשבוני עשב החזיקו את צווארם ​​הארוך במקביל לאדמה, והשתמשו בזנבותיהם כמשקל נגד Q. זה יחליש את הטענה כי הדינוזאורים הללו זקוקים לחילוף חומרים בדם חמים כדי להזרים דם למוחם.
• עדויות העצמות אינן מוגזמות. יתכן ונכון שחלק מהדינוזאורים צמחו בקליפ מהיר יותר ממה שהאמינו בעבר, אך יתכן שזו אינה עדות לטובת חילוף חומרים בדם חם. ניסוי אחד הראה כי זוחלים מודרניים (בדם קר) יכולים ליצור במהירות עצם בתנאים הנכונים.
• לדינוזאורים חסרים טורבינאטים בדרכי הנשימה. כדי לספק את צרכיהם המטבוליים, יצורים בעלי דם חם נושמים פי חמש פעמים כמו זוחלים. אנדותרמות של מגורים בקרקע יש מבנים בגולגולותיהם המכונות "טורבינאטים נשימתיים", המסייעים לשמור על לחות בתהליך הנשימה. נכון להיום, איש לא מצא עדויות חותכות למבנים אלה במאובני הדינוזאור - מכאן שדינוזאורים כנראה היו בדם קר (או, לפחות, בהחלט לא אנדותרמים).

אז מה נוכל להסיק מהטיעונים לעיל בעד ונגד דינוזאורים בעלי דם חם? מדענים רבים (שאינם קשורים לשני המחנות) מאמינים כי הדיון הזה מבוסס על שווא הנחות יסוד - כלומר, זה לא המקרה שדינוזאורים היו צריכים להיות בדם חמים או בדם קר, ללא אלטרנטיבה שלישית.

העובדה היא שאנחנו עדיין לא יודעים מספיק על אופן פעולת חילוף החומרים, או כיצד זה יכול להתפתח, כדי להסיק מסקנות מוגדרות לגבי הדינוזאורים. זה אפשרי זה דינוזאורים לא היו בעלי דם חם או קר בדם, אך היו להם מטבוליזם מסוג "ביניים" שטרם הוצמד. יתכן גם שכל הדינוזאורים היו בעלי דם חם או קר בדם, אך כמה מינים בודדים פיתחו התאמות בכיוון השני.

אם רעיון אחרון זה נשמע מבלבל, קחו בחשבון שלא כל היונקים המודרניים הם בעלי דם חם בדיוק באותה צורה. צ'יטה מהירה ורעבה היא בעלת חילוף חומרים קלאסי בדם חם, אבל הפלטיפוס הפרימיטיבי יחסית ספורט א מטבוליזם מכוון, שבמובנים רבים קרוב יותר לזה של לטאה בגודל דומה יחסית לזה של אחרים יונקים. כמה שמסבך את העניינים, חלק מהפליאונטולוגים טוענים כי יונקים פרהיסטוריים נעים באטיות (כמו מיוטראגוס, עז המערה) היו מטבוליזם אמיתי בדם קר.

כיום, מרבית המדענים מנויים לתיאוריית הדינוזאורים בדם החם, אך המטוטלת עלולה להתנדנד לכיוון השני ככל שנחשף עדויות נוספות. לעת עתה, כל מסקנות מוגדרות לגבי חילוף החומרים של הדינוזאורים יצטרכו לחכות לתגליות עתידיות.