Để trở thành một người khổng lồ, điều chính không phải là quá nóng • Alexander Markov • Tin tức khoa học về "Yếu tố" • Cổ sinh vật học, Tiến hóa

Để trở thành một người khổng lồ, điều chính – đừng quá nóng

Bộ xương của diplodocus – một đại diện của evropod – trong Bảo tàng cổ sinh vật học của họ. Yu. A. Orlova. Hoàn toàn anh ta, thật không may, không phù hợp với khung hình. Ảnh của G. Vrublevsky và N. Kovalev

Khủng long zavropoda – động vật đất lớn nhất mọi thời đại – nặng tới 80-100 tấn và đạt chiều dài 40-50 mét. Tóm tắt tất cả các dữ liệu có sẵn, các nhà cổ sinh vật gọi là năm yếu tố chính có thể phát triển chủ nghĩa gigant ở gà: từ chối nhai thức ăn, sinh sản nhanh bằng cách đẻ nhiều trứng nhỏ, tăng trưởng nhanh, hệ hô hấp hoàn hảo, giảm tỷ lệ trao đổi chất ở động vật trưởng thành so với trẻ.

Tạp chí Khoa học xuất bản một bài báo của nhà cổ sinh vật học Martin Zander (Martin Sander) từ Đại học Bonn và Marcus Clauss (Marcus Clauss) từ Đại học Zurich, trong đó các tác giả tổng kết nghiên cứu dài hạn về khủng long khổng lồ-zavropod. Những động vật này vượt quá mức độ lớn nhất của động vật có vú trên đất liền, cũng như các thành viên của các nhóm khủng long khác (theropods và chăn nuôi chim).

Zavropod xuất hiện vào cuối thời kỳ Triassic (khoảng 210 triệu năm trước). Cho đến nay, các nhà cổ sinh vật học đã mô tả khoảng 120 chi thực vật trẻ.Những người khổng lồ phytophagous thống trị nhiều hệ sinh thái trên cạn từ giữa kỷ Jura đến cuối kỷ Phấn trắng, tức là, khoảng 100 triệu năm – gấp đôi thời gian ra hoa của động vật có vú ăn cỏ lớn kéo dài. Vì vậy, các zavropods là một nhóm rất thành công và thịnh vượng, và không phải là một "sai lầm của sự tiến hóa" ở tất cả.

Nó là khá tự nhiên mà các nhà khoa học, cũng như công chúng, đang lo lắng về câu hỏi: tại sao các khu cắm trại trở nên quá lớn?

Nó không thể giải thích được tính linh hoạt của evropod vì một số lý do bên ngoài, mặc dù những nỗ lực đó đã được thực hiện nhiều lần. Ví dụ, họ đã cố gắng tìm ra mối tương quan giữa động lực tiến hóa với kích thước của các bãi chôn lấp và các yếu tố như nồng độ oxy và carbon dioxide trong khí quyển, biến đổi khí hậu, mực nước biển và diện tích đất – và trong mọi trường hợp, không có mối tương quan đáng kể nào. Từ đó, các tác giả kết luận rằng chìa khóa cho mầu nhiệm của chủ nghĩa khổng lồ của các bạn trẻ nên được tìm kiếm trong sinh học của họ.

Một sơ đồ minh họa tỷ lệ các đặc điểm nguyên thủy và tiên tiến trong các động vật ăn cỏ lớn nhất: động vật có vú, loài sapropod, khủng long chim và loài bò sát hiện đại. Từ trái sang phải: động vật có vú (voi châu Phi, hươu cao cổ, hóa thạch tê giác indrikoteria), zavropoda (Argentinozavr, brachiosaurus), loài khủng long ném chim (shantungosaurus, triceratops), rùa khổng lồ Galapagos. Hình từ bài viết được đề cập Khoa học

Cấu trúc của răng, miệng và cổ của những người trẻ khá đa dạng, cho thấy họ thiếu một lần và cho tất cả các chế độ ăn uống được thiết lập (mặc dù tất cả chúng, chắc chắn, chỉ ăn thực phẩm từ thực vật). Tuy nhiên, tất cả zavropod có một đặc điểm nguyên thủy, phân biệt rõ ràng chúng với các loài thực vật lớn khác, động vật có vú và loài khủng long ném chim. Zavropods không bao giờ nhai thức ăn: răng và hàm của chúng nhỏ và hoàn toàn không phù hợp để nhai. Họ không có thói quen nuốt đá để sử dụng chúng để nghiền thảm thực vật nuốt vào dạ dày, như một số loài khủng long và chim khác đã làm. Rõ ràng, việc thiếu một bộ máy nhai đã được bù đắp bởi thực tế là đường tiêu hóa của zavropod rất dài do kích thước quái dị của chúng, để cho thực phẩm thậm chí chưa được tiêu hóa có thời gian để tiêu hóa.

Việc từ chối nhai thức ăn cho phép người đứng đầu của thanh niên vẫn còn nhỏ, và điều này, đến lượt nó,Nó có thể phát triển một cổ rất dài, nhờ đó mà những người trẻ tuổi có thể, mà không tốn nhiều công sức, tiếp cận các nguồn thức ăn không thể tiếp cận được với các động vật khác. Người ta cho rằng cổ dài có thể được sử dụng để thu hút các đối tác tình dục; Có lẽ những con đực của Zavropod "chiến đấu" với cổ của họ, giống như hươu cao cổ hiện đại. Trong trường hợp này, sự kéo dài của cổ nên được thúc đẩy bằng cách lựa chọn tình dục.

Hầu hết động vật có vú ăn cỏ lớn và khủng long đuôi gia cầm, trái lại, phát triển răng, hàm và cơ nhai rất mạnh, dẫn đến sự gia tăng mạnh về kích thước đầu. Điều này áp đặt những hạn chế đáng kể về chiều dài cho phép của cổ.

Kích thước cơ thể lớn dẫn đến một số vấn đề sinh lý, quan trọng nhất trong số đó là vấn đề quá nóng. Ngoài ra, sự hiện diện của một cổ dài khiến cho không khí trong lành tràn vào phổi rất khó khăn (cần hít thở rất sâu để không chỉ không khí còn lại trong cổ họng hô hấp dài sau khi thở ra trước đó đi vào phổi). Rõ ràng, Zavropods đã giải quyết cả hai vấn đề này nhờ sự phát triển của một hệ thống “túi khí” rất phức tạp và hoàn hảo.

Nhiều khả năng, túi khí xuất hiện trong số các tổ tiên chung của tất cả các loài khủng long thằn lằn, đó là, safopods và động vật ăn thịt theropods, và từ sau đó chúng được thừa kế bởi các loài chim. Ở chim, nhờ túi khí kết nối với phổi của một hệ thống phức tạp của ống và van, không khí trong lành bị ép qua phổi cả khi hít vào và thở ra. Ngoài việc tăng cường hô hấp, túi khí cung cấp sự làm mát hiệu quả của cơ thể. Thực tế là loài khủng long thằn lằn cũng có túi khí cho thấy kết quả nghiên cứu xương của chúng (nhiều túi khí xâm nhập vào bên trong xương hoặc để lại các dấu in đặc trưng trên chúng). Thông tin mới nhất về túi khí khủng long được đưa ra trong bài báo vừa được xuất bản: Sereno P.C., Martinez R.N., Wilson J.A., Varricchio D.J., Alcober O.A., et al. (2008) Bằng chứng cho Avian Intrathoracic Air Sacs trong một khủng long Predatory mới từ Argentina // PLoS ONE 3 (9): e3303.

Trứng, được trồng ở Ấn Độ vào năm 2007. Ảnh từ trang web news.nationalgeographic.com

Để cho quy mô lớn mang lại lợi ích thực sự cho ngành công nghiệp thực phẩm và được hỗ trợ bởi sự lựa chọn, dân số thực phẩm phải phát triển càng nhanh càng tốt. Nếu một con vật đã dựa vào chủ nghĩa khổng lồ – để bảo vệ chống lại kẻ săn mồi hoặc để tiếp cận thân răng của cây cao – nó có nghĩa là nó không có lợi nhuận nhỏ, và thời kỳ thơ ấu phải được truyền càng sớm càng tốt.Trong khi đó, để đạt được kích thước tối đa, cần tăng khối lượng lên 100.000 lần – một con số kỷ lục cho loài bò sát, chưa kể đến chim và động vật có vú (khối ấp chỉ nặng vài kg và một con khủng long trưởng thành – nhiều chục tấn). Phân tích mô học của xương trong xương hàm thường xác nhận giả định về sự tăng trưởng nhanh, mặc dù những dữ liệu này không hoàn toàn rõ ràng. Rõ ràng, zavropods đạt đến sự trưởng thành về tình dục ở kích thước thứ hai và tối đa trong thập kỷ thứ ba.

Sự tăng trưởng nhanh như vậy chỉ có thể ở trong điều kiện chuyển hóa rất mạnh – giống như ở chim hiện đại và động vật có vú. Tuy nhiên, nếu sự quyến rũ của người lớn vẫn ở cùng cường độ trao đổi chất cao, họ chắc chắn sẽ bị quá nóng, và không có túi khí nào có thể cứu được chúng. Ngoài ra, họ sẽ cần một lượng thức ăn hoàn toàn không thể tưởng tượng nổi. Các tác giả chỉ thấy một cách thoát khỏi sự mâu thuẫn này: rõ ràng, cường độ trao đổi chất ở thanh niên cao trong tuổi trẻ, và giảm đáng kể theo độ tuổi. Thật không may, các nhà cổ sinh vật học vẫn không có dữ liệu trực tiếp để đánh giá tỷ lệ trao đổi chất của các thanh niên.

Tất cả khủng long được biết là đẻ trứng.Trẻ của họ được sinh ra nhỏ và không được bảo vệ, nhưng họ rất nhiều. Ngược lại, động vật có vú ăn cỏ lớn tạo ra con non lớn và được bảo vệ tốt, nhưng với số lượng rất nhỏ. Bởi vì điều này, ở động vật có vú, sự phát triển của gigantism làm tăng đáng kể khả năng tuyệt chủng của các loài: lớn hơn động vật, ít nó tạo ra đàn con, và còn cần thiết để khôi phục dân số sau khi suy giảm tạm thời. Các loài Zavropod không bị ràng buộc bởi sự hạn chế này: sự khổng lồ của chúng không dẫn đến sự suy giảm khả năng sinh sản, và quy mô dân số trong điều kiện thuận lợi có thể phát triển rất nhanh.

Vì vậy, theo các tác giả, sự khổng lồ của yapropod trở thành có thể do sự kết hợp đặc biệt của các đặc tính nguyên thủy và tiên tiến. Các đặc điểm nguyên thủy thúc đẩy tính đa nghĩa là không có khả năng nhai thức ăn và đẻ trứng; tiên tiến – tăng trưởng nhanh, hệ hô hấp hoàn hảo và tỷ lệ trao đổi chất thay đổi theo độ tuổi.

Nguồn: P. Martin Sander, Marcus Clauss. Sauropod Gigantism // Khoa học. 2008. V. 322. P. 200-201.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: