Dinosaur berangin boleh menyumbang kepada pemanasan Mesozoik • Andrey Zhuravlyov • Berita sains mengenai "Unsur" • Paleontologi, Iklim

Dinosaur daun boleh menyumbang kepada pemanasan Mesozoik

Rajah. 1. Perwakilan terbesar kumpulan vertebrata darat yang sudah pupus dan sedia ada. A – reptilia (tidak termasuk dinosaur), burung dan mamalia: a – kura-kura gergasi (Geochelone gigantea), b – Komodos monitor kadal (Varanus komodoensis), dengan – Kadal monitor Pleistocene (Megalania prisca), d – Eocene boa (Titanoboa cerrejonensis), e – orang (Homo sapiens),f – Gajah Afrika (Loxodonta africana), g – Badak oligocene (Transouralicum indrikotherium), h – Burung unta Afrika (Struthio camelus), i – Wakil Miosen dari keluarga Phorusracidae. In – dinosaur: a – hadrosaurus (Shantungosaurus giganteus), b – ceratops (Triceratops horridus), c – theropod (Tyrannosaurus rex), d – theropod (Spinosaurus aegyptiacus), e – brewery (Brachiosaurus brancai), f – brewery (Argentinosaurus huinculensis). Panjang bar skala – 5 m Gambar dari artikel: Sander et al., 2011. Biologi dinosaur sauropod: evolusi gigantisme // Ulasan Biologi. V. 86. P. 117-155

Salah satu sumber metana, gas rumah hijau yang kuat, adalah mamalia herbivora yang menghasilkannya melalui penguraian enzimatik selulosa. Para saintis dari Glasgow, London dan Liverpool, berdasarkan kejadian tulang dalam pembentukan Jurassic Upper Morrison Morrison di barat Amerika Syarikat, mencadangkan bahawa kadal herbivora yang gergasi, yang mungkin juga makanan fermentasi dan metana yang dipancarkan, dapat memberi kesan yang signifikan terhadap iklim periode Jurassic dan Cretaceous.

Methane (CH4) – salah satu daripada gas rumah hijau yang paling penting. Pada masa kini, metana memasuki atmosfera dari sumber-sumber semula jadi (gunung berapi, pencairan permafrost, paya) dan disebabkan oleh aktiviti manusia (kehilangan gas, pemeriksaan beras, pembuangan sampah, pembiakan ternakan). Binatang ternakan, yang berdasarkan kepada mamalia ruminan, adalah sumber kira-kira 20% metana memasuki atmosfera setiap tahun. Pengilat menghasilkan metana oleh penguraian enzimatik selulosa dalam saluran usus, yang dilakukan oleh mikroflora.

Sebelum kepupusan mamalia herbivora yang menjadi asas megafauna raksasa di Amerika Utara dan Eurasia, ternakan besar haiwan ini juga berfungsi sebagai sumber metana yang penting (lihat: Felisa A. Smith, et al., 2010. Pengeluaran metana daripada megafauna yang telah pupus). Felisa Smith dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa data yang dihitung bertepatan dengan turun naik dalam tahap metana di atmosfera, menurut data penggerudian pada lembaran ais Greenland.

Walau bagaimanapun, lama sebelum kemunculan megafauna rama-rama, Bumi didiami oleh vertebrata herbivora yang jauh lebih besar, dan di antaranya ialah sepropod, yang juga boleh menanam makanan dan memancarkan metana. Memandangkan saiz besar antara cicak herbivora dan mamalia (Gamb.1) ahli alam sekitar David Wilkinson dari John Moore University of Liverpool, ahli klimatologi Euan Nisbet dari Royal Holloway College, University of London, dan ahli alam sekitar Graeme Ruxton dari University of Glasgow mencadangkan agar kampus dapat mempengaruhi iklim dari zaman Jurassic dan Cretaceous, memberi tenaga kepada metana (lihat: David M. Wilkinson, Euan G. Nisbet, Graeme D. Ruxton. Tidak boleh mempunyai iklim yang hangat?). Dalam perhitungan mereka, mereka meneruskan dari data sastera tentang terjadinya tulang dalam pembentukan Jurassic Upper Morrison di barat Amerika Serikat sepanjang 15 juta km.2.

Menurut mereka, jika kadar metabolik sapropods hampir sama dengan reptilia poikiloterik (berdarah dingin), bukan homoiothermal (berdarah panas) mamalia, maka biomassa dinosaur ini dapat mencapai 200.000 kg / km2, atau, katakan, 10 apatosaur (mereka adalah brontosaur, Apatosaurus louisae) 20 tan setiap satu. (Menurut anggaran lain, biomas biawak boleh berkisar antara 80,000 hingga 670,000 kg / km2, iaitu 4-24 kali lebih tinggi daripada biomassa mamalia herbivora dalam kawasan yang sama.) Di samping itu, memandangkan kandungan suhu dan karbon dioksida yang lebih tinggi dalam suasana Jurassic dan Cretaceous, produktiviti tumbuh-tumbuhan pada masa itu dianggarkan lebih tinggi,walaupun jam cahaya sedikit lebih pendek (planet berputar lebih cepat), dan skala kadar metabolik kepada saiz individu zavropod mencadangkan walaupun dengan produktiviti tumbuhan yang sama, biomas totalnya boleh lebih besar daripada pada mamalia.

Selanjutnya, berdasarkan fakta bahawa mamalia bukan ruminansia moden mengeluarkan metana kira-kira 0.18 liter sehari setiap 1 kg beratnya sendiri, ia dikira bahawa satu apatosaur boleh melepaskan 2675 liter gas ini setiap hari. Memandangkan kepadatan metana pada suhu dan tekanan standard pada tempoh itu, ia adalah kira-kira 1.9 kg sehari, atau 690 kg setahun. Oleh itu, dengan ketumpatan penduduk penduduk dan jumlah tanah di Bumi adalah kira-kira 75 · 106 km2 (kira-kira separuh daripada kawasan tanah itu pada masa itu), jumlah metana yang dihasilkan oleh dinosaur boleh menjadi hampir 520 juta tan setahun.

Rajah. 2 Pelepasan metana (dalam juta tan / tahun). Atas ke bawah: tahap pendapatan semasa dari semua sumber, pra-perindustrian (sumber semulajadi sahaja), lembu, dinosaur luaran. Rajah. dari artikel dibincangkan Wilkinson et al., 2012

Tahap ini adalah lebih tinggi daripada jumlah metana yang memasuki suasana hari ini disebabkan oleh aktiviti manusia, dan hampir dengan jumlah keseluruhan pelepasan metana tahunan dari semua sumber (Rajah 2). Oleh kerana gas metana adalah gas rumah kaca yang lebih kuat daripada karbon dioksida, sisa zavropod dapat memberi kesan yang signifikan terhadap pemanasan dalam tempoh Jurassic dan Cretaceous.

Menurut data Kumpulan Kerja I di Panel Antar Kerajaan mengenai Perubahan Iklim untuk tahun 2007, metana sebagai gas rumah kaca adalah 21-25 kali lebih cekap daripada CO2 – iaitu, jika kita mengambil kesan rumah kaca karbon dioksida per unit, maka pelepasan 1 juta ton metana bersamaan dengan 21-25 juta tan CO2 (bergantung kepada beberapa syarat tambahan).

Walau bagaimanapun, Wilkinson dan rakan-rakannya menganggap penilaian mereka walaupun terlalu rendah: tidak seperti mamalia herbivora yang merumput di rumput, orang muda dapat makan sayur-sayuran dari beberapa peringkat, dan kawasan tumbuhan yang menutupi iklim bebas beku mungkin jauh lebih besar daripada yang sekarang. Bersama sumber alam lain dari metana – rawa, kebakaran hutan, kebocoran dari ladang gas – tahap keseluruhan metana di atmosfera dapat mencapai 6-8 ppm (bahagian per jutabahagian per juta); untuk perbandingan, paras semasa adalah 1.8 ppm.

Walau bagaimanapun, ahli geologi Tom van Loon dari Universiti Adam Mickiewicz di Poznan (Poland) meragui ketepatan perhitungan biomas dan kesimpulan lain yang mempengaruhi anggaran pelepasan metana dalam tempoh Mesozoik (lihat: AJ (Tom) van Loon, 2012 Adakah dinosaur sauropod bertanggungjawab untuk iklim Mesozoik yang hangat?). Sesungguhnya, dinosaur ini boleh menelan berat 20 ton atau lebih, dan produktiviti tumbuh-tumbuhan dalam iklim Mesozoik yang hangat adalah lebih tinggi daripada moden, tetapi tidak banyak kali, tetapi menurut model dan data eksperimen, tidak lebih daripada 25-50%. Di samping itu, metabolisme zavropod adalah seperti haiwan homoioterma, yang bermaksud biomassanya dianggarkan pada 42,000 kg / km.2 dekat dengan kebenaran daripada 200,000 kg / km2. Dan ini mungkin had atas biomas, kerana populasi anak muda tidak bergantung kepada tekanan pemangsa, parasit dan jangkitan. Di samping itu, kawanan besar evropropod terpaksa berpindah sekurang-kurangnya semasa musim kering untuk mencari sumber makanan dan air yang baru, dan akibatnya, kepadatan penduduk di planet ini tidak terlalu tinggi.

Kesimpulan tentang pengaruh dinosaur pada iklim Mesozoik bergantung kepada sama ada mereka dianggap vertebrata berdarah atau berdarah panas (lebih tepat lagi, dengan menggunakan istilah "homeothermic" dan "poikilothermic").Menurut paradigma mantan yang wujud sehingga pertengahan 1990-an, dinosaur, seperti reptilia lain, adalah poikiloterik. Walau bagaimanapun, selepas pelbagai dinosaur burung dari lokasi Jehol di Semenanjung Liaoning (China) digambarkan dalam jurnal terkemuka di dunia, dinosaur dianggap sebagai nenek moyang langsung burung dan haiwan homoiotherm. Harus diingat bahawa semua dinosaur yang dinyalakan tergolong kepunyaan pemangsa dari cabang theropod dinosaur tikar-tikar, dan dalam udang herbivora, kecuali untuk skala, penutup lain tidak dijumpai (lihat artikel "Sejarah bulu, panjang dan luar biasa"). Petunjuk mengenai penemuan filamen seperti bulu di dinosaur-ekor biru, satu lagi cabang utama dinosaur herbivora yang ceratops dan hadrosaur, menurut beberapa ahli histologi, pakar ornitologi dan paleontologi, memerlukan pengesahan. Filamen tersebut boleh dibentuk semasa keruntuhan serat kolagen membentuk kain penutup selepas kematian haiwan itu.

Memandangkan saiz kampus yang sangat besar (Rajah 1), yang jauh melebihi saiz mana-mana mamalia darat, termasuk gergasi fosil, masalah utama bagi mereka adalah lebihan haba,terbentuk dalam proses pencernaan (giganotermia), dan bukan kekurangannya. Ia bukan secara kebetulan bahawa mamalia boleh berkembang menjadi saiz ikan paus hanya dalam persekitaran akuatik, di mana haba berlebihan mudah dialihkan ke persekitaran luaran. Cara hidupan akuatik zavropod, sekali lagi dikaitkan dengan mereka dalam rangka paradigma sebelumnya, tidak disahkan dalam rekod fosil. Begitu banyak kawanan dinosaur raksasa gergasi raksasa yang meragut di darat dapat podgazovyvat suasana dalam jumlah yang diisytiharkan oleh Wilkinson dan rakan sekerja.

Sumber:
1) Felisa A. Smith, Scott M. Elliott, S. Kathleen Lyons. Pengeluaran metana daripada megafauna pupus // Geosains alam. 2010. V. 3. P. 374-375.
2) David M. Wilkinson, Euan G. Nisbet, Graeme D. Ruxton. Bolehkah anda memberi saya muatan metana yang dihasilkan sauropod dinosaur? // Biologi semasa. 2012. V. 22. P. R292-R293.
3) A.J. (Tom) van Loon. Adakah dinosaur sauropod iklim Mesozoik? // Jurnal Palaeogeography. 2012. V. 1. P. 138-148.

Lihat juga:
Perubahan metana di atmosfera: manusia atau sifat – yang menang, Unsur, 10/06/2006.

Andrey Zhuravlev


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

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