Satu analisis enamel gigi dinosaur menunjukkan bahawa suhu badan mereka sama dengan mamalia moden • Alexey Gilyarov • Berita Sains mengenai "Unsur" • Paleontologi

Satu analisis gigi gigi dinosaur menunjukkan bahawa suhu badan mereka sama dengan mamalia moden.

Rangka salah satu dinosaurus tertinggi – brachiosaurus Brachiosaurus brancai (lebih baru-baru ini dikaitkan dengan jenis istimewa Giraffatitan) di Muzium Sejarah Alam Berlin. Gigi dinosaur ini juga tertakluk kepada penyelidikan mengenai komposisi isotop untuk menentukan suhu badan. Dari es.wikipedia.org

Baru-baru ini, andaian bahawa dinosaur berdarah hangat telah menemui pengesahan lain. Analisis enamel gigi beberapa dinosaur herbivor besar dari sedimen Jurassic menunjukkan bahawa suhu badannya adalah antara 36 ° dan 38 ° C – iaitu kira-kira sama dengan suhu badan mamalia moden. Pada masa yang sama, satu versi analisis isotop yang baru digunakan sebagai "paleothermometer", berdasarkan fakta bahawa dalam karbonat terbentuk (CaCO3) kekerapan ikatan antara isotop karbon berat 13C dan isotop oksigen berat 18O bergantung kepada suhu. Oleh itu, mengetahui komposisi isotop karbonat, yang merupakan sebahagian daripada bioapatite (suatu bahan yang membentuk enamel gigi), kita dapat menentukan suhu tisu dinosaur di mana gigi membentuk.

Sejak tahun 1842, sejak penerangan tentang dinosaur pertama, tiada siapa yang meragui bahawa, seperti semua reptilia, haiwan ini berdarah sejuk, ataudalam istilah moden, ectotherms. Suhu badan mereka adalah sama dengan suhu ambien. Walau bagaimanapun, sejak tahun 1960-an dan 1970-an, apabila jumlah pengetahuan kita tentang dinosaur meningkat dengan ketara, ia menjadi semakin umum untuk mengatakan bahawa dinosaur (sekurang-kurangnya yang besar) mungkin telah endotherms (panas berdarah), iaitu, menghasilkan haba dalaman dan boleh mengekalkan suhu badan lebih tinggi daripada suhu ambien. Memihak kepada ini, mereka tidak dapat dinafikan oleh gaya hidup yang sangat aktif, pergerakan laju yang tinggi (ditentukan dari trek berkembar), beberapa ciri struktur, serta pengedaran di latitud yang agak tinggi.

Mentabilan data juga baru-baru ini diperoleh ketika mengkaji kadar pertumbuhan dinosaur, yang dapat ditentukan oleh pemotongan tulang (lihat: Dinosaurus besar nyaris hangat, "Elemen", 08.29.2006). Pada spits ini terdapat zon pertumbuhan tahunan yang kelihatan (sesuatu yang menyerupai cincin pertumbuhan pada bahagian-bahagian pokok). Dan sejak kecil lagi, dengan contoh sampel besar haiwan moden, kebergantungan umum kadar pertumbuhan pada berat badan dan suhu telah dijelaskan, maka, mengetahui kadar pertumbuhan dan berat badan, adalah mungkin untuk menyelesaikan masalah songsang – untuk mengira suhu badan. Mengikut pengiraan dibuat mengikut skim ini (Gillooly et al.Fosil Dinosaur Predict Suhu Badan // PLoS Biol. 2006. V. 4. №8. P. e248), suhu badan dinosaur besar adalah kira-kira 35 ° C (dan yang terbesar sehingga 40 ° C), yang jelas di atas suhu purata habitat mereka; untuk yang kecil ia adalah kira-kira 25 ° C, yang kira-kira sesuai dengan suhu sederhana. Terdapat juga istilah seperti "giganthothermia" dan "endothermy inersia." Dalam kes yang terakhir, ia dinamakan bahawa dinosaur menghangat dari berlari (dan dengan kerja otot intensif selalu menghasilkan banyak haba) dapat menjaga haba ini untuk waktu yang sangat lama kerana berat badan yang besar.

Walau bagaimanapun, semua kaedah yang digunakan sebelum ini untuk menganggarkan suhu dinosaur dikira, tidak langsung, dan memerlukan pengenalan beberapa andaian. Oleh itu, percubaan Robert Eagle di Robert A. Eagle dari Jabatan Sains Geologi dan Planetarium di California Institute of Technology (Pasadena, California, Amerika Syarikat), yang bersama-sama dengan rakan-rakan dari beberapa institusi penyelidikan AS dan Jerman lain, menganggarkan suhu badan dinosaur dengan cara yang lebih langsung. Sudah tentu, anda tidak akan meletakkan termometer pada dinosaur, tetapi jika anda tahu bagaimana komposisi isotop dari bahan gigi dinosaur yang ada bergantung pada suhu, maka tugasnya kelihatan agak nyata.

Malah, ia telah lama diketahui bahawa kadar isotop oksigen berat 18O, yang merupakan sebahagian daripada karbonat, bergantung pada suhu di mana karbonat ini sendiri terbentuk. Dari pertengahan abad ke-20, hubungan ini digunakan untuk menentukan paleotemperatures oleh komposisi isotop dari shell foraminifera dan coccolithophore, yang paling mudah dijumpai di laut dalam jumlah besar dan di mana-mana jatuh ke dalam sedimen bawah. Benar, penting untuk mengetahui kandungannya. 18O dalam sumber air. Sekiranya kita berpaling kepada bioapatite (formula umum: Ca5(PO4, CO3)3(OH, CO3, F, Cl)) – bahan yang sebahagian besarnya terdiri daripada enamel gigi – maka taksiran mudah kandungan isotop oksigen berat akan sedikit, kerana tidak diketahui berapa banyak isotop 18O berada di dalam air yang dimakan dinosaur.

Walau bagaimanapun, ahli geokimia baru-baru ini mencadangkan "paleothermometer" baru (Ghosh et al., 2006), berdasarkan fakta bahawa ketika membentuk CaCO karbonat3 (termasuk sebahagian bioapatit) adalah isotop karbon berat (13C) dan isotop oksigen berat (18O) menunjukkan kecenderungan yang jelas untuk membentuk ikatan antara satu sama lain, dan kesan ini sangat bergantung kepada suhu, dan kandungan relatif isotop berat dalam komponen awal tidak begitu ketara.Kaedah menentukan paleotemperature telah dikurangkan kepada pemprosesan bahan permulaan (bioapatit gigi) dengan asid fosforik dan analisis isotopik selanjutnya CO yang dikeluarkan2. Para penyelidik berminat dengan pilihan molekul CO2 dengan komposisi isotop 13C18O16O (berat 47). Mengetahui persamaan menggambarkan pergantungan jumlah bon antara 13C dan 18O dari suhu, ia adalah mungkin untuk menentukan secara langsung suhu di mana karbonat ini terbentuk.

Eagle dan rakan-rakannya (Eagle R.A. et al., 2010) mula-mula mencuba kaedah pada haiwan moden, mengkaji komposisi isotop dari gigi badak putih, gajah India, buaya Nil, buaya Mississippi, hiu berpasir, dan juga raksasa yang baru saja pupus. Anggaran yang diperolehi sangat sesuai dengan data sebenar. Untuk mamalia, suhu adalah kira-kira 37 ° C – sama dengan mamalia, dan bagi reptilia dan ikan ia bersamaan dengan suhu alam sekitar. Hanya selepas ini, penyelidik mula menganalisis gigi dinosaur – wakil-wakil kumpulan sauropod yang hidup dalam tempoh Jurassic.

Tempat pengumpulan bahan fosil. Pembentukan Morrison di Amerika Utara dan Tendaguru di Afrika. Dari Pembentukan Morrison dipelajari secara terperinci Camarasaurus lentus, dan dari pembentukan Tendaguru – Brachiosaurus brancai. Rajah. dari bahan tambahan kepada artikel: Eagle R.A. et al., 2010

Bahan sumber diambil dari enam lokasi dari dua kawasan geologi – Pembentukan Morrison (lihat Pembentukan Morrison) di Amerika Syarikat barat dan Pembentukan Tendaguru (lihat Pembentukan Tendaguru) di Afrika Timur.

Foto dua gigi dinosaur digunakan untuk menentukan suhu badan. Di sebelah kiri (A) – Brachiosaurus brancai, di sebelah kanan (B) Camarasaurussp. Skala penguasa adalah sentimeter. Rajah. dari bahan tambahan kepada artikel: Eagle R.A. et al., 2010

Untuk ketiga-tiga gigi brachiosaurus yang ada Brachiosaurus brancai – dinosaur herbivora besar – ternyata suhu badan haiwan ini adalah 38.2 ± 1.0 ° C, dan suhu dinosaur dari keluarga diplodocus (menggunakan dua gigi yang ada) ialah 33.6 ± 4.0 ° C Analisis tiga gigi yang sangat dipelihara oleh Kamarasaurus Camarasaurus dari pembentukan Morrison menunjukkan suhu 36.9 ± 1.0 ° C. Anggaran ini jauh lebih tinggi daripada yang diperolehi untuk buaya moden dan fosil. Walau bagaimanapun, jika hasil kajian ini direkodkan pada graf suhu berbanding berat badan, sebelum ini diperolehi daripada data kadar pertumbuhan, ternyata bahawa titik Brachiosaurus dan Kamarasaurus terletak betul-betul di bawah lengkung, iaitu suhu badan mereka, dianggarkan dengan kaedah baru, sedikit di bawah apa yang telah diramalkan oleh kadar pertumbuhan.Eagle dan rekan-rekannya tidak tergesa-gesa untuk menganggapnya hasil ketidaktepatan kaedah lama atau baru, tetapi mereka menghubungkannya dengan lokasi pertumbuhan gigi di dalam dirinya sendiri. Ukuran besar dinosaur yang dikaji, leher panjang dan laluan di sebelah rahang saluran pernafasan boleh menyebabkan fakta bahawa suhu di tempat ini lebih rendah daripada suhu badan yang mempengaruhi pertumbuhan tulang rusuk dan tulang lain, pemotongan yang digunakan untuk menentukan kadar pertumbuhan.

Ketergantungan suhu badan purata (° C menegak) berat badan (kg, skala log) untuk contoh buaya moden (bulatan kelabu muda) dan dinosaur. Oleh: Gillooly J. F. et al., 2006 dengan tambahan. Lingkaran gelap menunjukkan nilai yang dikira oleh kadar pertumbuhan, bulatan putih – hasil untuk Sauroposeidon lebih proteldiperolehi oleh ekstrapolasi, hijau persegi – untuk Camarasaurus, merah persegi – untuk Bracchiosaurus (kedua-dua nilai yang kedua adalah berdasarkan hasil analisis isotop dalam enamel gigi). Sila ambil perhatian bahawa mata yang diperolehi dalam kertas ini terletak di bawah lengkung yang dikira lebih awal daripada kadar pertumbuhan. Para penyelidik percaya bahawa ini mungkin disebabkan oleh fakta bahawa suhu di tapak pertumbuhan gigi boleh menjadi lebih rendah daripada suhu sebenar badan, ditentukan oleh kadar pertumbuhan. Dari artikel: Eagle R.A. et al., 2010

Pengarang kerja yang dibincangkan sangat berhati-hati dalam kesimpulan mereka. Mereka tidak mendakwa bahawa dinosaur yang mereka pelajari adalah endotherm sebenar. Mereka hanya mengatakan bahawa suhu badannya hampir sama dengan mamalia biasa.

Sumber: Robert A. Eagle, Thomas Tütken, Taylor S. Martin, et al. Suhu badan dinosaur ditentukan dari isotop (13C-18O) memerintahkan biomaterial fosil // Sains. 2011. V. 333. P. 443-445.

Lihat juga:
1) Robert A. Eagle, et al. Haba badan vertebrata pupus dari 13C-18O banyak kelebihan dalam bioapatite // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010. V. 107. P. 10377-10382. (Seluruh artikel tersedia secara bebas: PDF.)
2) Prosenjit Ghosh, et al. 13C-18O bond dalam mineral karbonat: Paleothermometer jenis baru (teks penuh, PDF, 596 Kb) // Geochim Cosmochim Acta. 2006. V. 70. P. 1439-1456.
3) Dinosaur besar hampir bersuhu hangat, "Unsur", 08/29/2006.
4) Tyrannosaurus masih menjadi pemangsa, bukan pemulung, "Elemen", 08/18/2011.

Alexey Gilyarov


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: :???: :?: :!: