Защо динозаврите станали толкова големи?

Заедно с Тиранозавър Рекс «типичен» алигатор - една от най-разпознаваемите праисторически животни. Нищо не може да обърка елегантен му фигура на четирите "стълба", дълга опашка мускулна и най-важното, огромна врата с малка глава.

Неговата маса, тези същества могат да се сравняват с големите беззъби китове (около 85 тона) и по този показател са далеч превъзхожда всички други сухоземни същества, които някога ходеше по земята. Сама по себе си възниква въпросът: защо те са станали толкова големи?

Отговорът на това, предлагано обширна интердисциплинарен екип от учени, които публикуваха само на 14 статии в PLoS ONE онлайн списание.

Дали завроподи държани врата по такъв начин? (Снимка Марк Witton.)

Завропод гигантизъм се обяснява по различни начини, като често се налага най-екзотичните версия - (. Преди около 66-252 милиона години) до факта, че в мезозоя Силата на гравитацията на Земята е по-малко, отколкото сега. В същото време поразително странна малка част от научните изследвания на тази тема. Може би това е банална сложността на проблема и необходимостта да калайджия с крехки кости.

Но каквото и да стои зад тази небрежност, тя се корени в миналото: преди няколко години, германското правителство е отпуснало пари за проучване на твърдо завропод биология, и по-специално произхода на тяхното гигантизъм. Мартин Сандер от университета в Бон контролира работата на 13 групи, представляващи различни дисциплини. Публикувано над сто статии и книги, те се сумират. И сега - нова част от констатациите, свързани с различни аспекти на биологията на завроподи, а моделът е развитието на техния гигантизъм, изготвен от тези учени, в съответствие с настоящото изследване.

"Моделът на каскада от еволюция» (Еволюционна Cascade Модел, ЕСМ) - основната хипотеза на тази група. Предполага се, че уникална комбинация от разширени функции и примитивен - физиологична и функционално-анатомични характеристики, притежавани от предците zauropodov - доведе до няколко каскади еволюционни промени, породени положителна обратна връзка и по този начин позволяват zauropodov развиват всички други сухоземни животни.

Какъв беше този микс? С една дума - по-високата степен на метаболизъм и дихателен апарат в птица стил, който е с еднопосочен поток на въздуха през белите дробове (за напреднали функции), заедно с генериране на голям брой малки вълчета и изключително слаба обработка на храната в устата (примитивни знаци) на.

Хипотезата е, че тези характеристики се считат за причина за пет взаимосвързани еволюционни етапи че докоснати 1) Отглеждане, 2) мощност, 3) структурата на главата и шията, 4) и белите дробове 5) метаболизъм.

Например, нека да каскада от промени в диетата.

Нека започнем с такъв примитивен черта, като пълна или почти пълна липса на дъвчене. Ето защо, най-ранните завроподи (не забравяйте, че са строги вегетарианци) са яли в продължение на няколко минути, много, защото между входа на храна в устата и гълтането проведе много малко време. И наистина, в историята на алигатор види развитието на няколко специалности, които се ускори на хранене: много бързо обновяване на зъбите, челюстите и разширяването на загубата на бузите - всичко, за възможно най-бързо да се откъснете и поглъщат повече. В хора с такива симптоми се появи предимство в даден период от време те са били дадени повече енергия, отколкото други видове - при условие, разбира се, че храносмилателната система е в състояние да приема и обработва обем от недобре сдъвкана храна. Резултатът е бързото нарастване на тялото.

За да се изясни въпросът за връзката на етапи, нека да разгледаме как тези промени биха могли да бъдат свързани с анатомични преобразувания на главата и шията. Тъй като не е имало нужда да се дъвче храната старателно, завроподи не се нуждаят от съответния набор от мускули. Така например, в модерни дъвкателните мускули бозайници и размер на главата, което е необходимо, за да ги носят в съответствие с увеличаване на размера на тялото. А нашите герои са щастливо избегнете това, като спестяване на малко движение на главата, която се изисква по-малко енергия. Това позволи да се удължават шията, и завроподи започнаха да изядете повече храна на място, и по този начин да получите дори повече енергия, с минимални разходи. Ето защо, в размер на храносмилателната система продължава да расте, а с него - и размера на тялото.

Това е пример на само един етап и верига каскада. Целият модел е, разбира се, сложна и има за цел да обясни редица трансформации, които в крайна сметка излизат извън рамките на развитието на завроподи и водят до появата на костенурки и бозайници.

Апатозаври в поливане (Фигура Общомедия).

Можем ли да кажем, че по този начин учените все още може да се направи единна картина на алигатор биология? За съжаление, това не е така.

Вътре в тази прекрасна група от учени също имат различия. Така например, те се отнасят до ъгъла, под който завроподи държани врата му. Всички заключения в това отношение са получени обикновено от цифрови модели скелет, в която всяка кост е свързан към съседните и коригирани, така че ставните аспекти пресичат максимална или минимална. Така установен диапазон на движение (DD) и нулева позиция osteologically (ALD), където съвместно повърхността на костта и максималната припокриването пасват най-удобният начин.

В един от четиринадесетте статии, според които, според NOP, завроподи държат шията прав, и то не се деформира в начина на лебеди. ДД не позволи главата си отиде високо, а по-широкото движение в хоризонталната равнина са възможни, така че сравнението с жирафи са незаконни.

Нищо подобно, казват колеги, тези учени в друга статия. Те вярват, че така, че да не казва нищо за височината, което може да повиши главата му, и че всички тези модели не се вземат под внимание въздействието върху двата показателя на меките тъкани, включително и ставния хрущял и междупрешленните дискове.

Но ако искаме да се изясни ситуацията с алигатор гигантизъм, основният проблем остава измерване на телесната маса от изчезнали животни, за които не са само скелети, освен това, не винаги е пълна. Много трудна задача. Той предлага разнообразие от методи за оценка на теглото, които водят до големи разлики в резултатите.

Един от най-новите членове описва още един опит, и в центъра на вниманието е най-големият алигатор - Argentinosaurus (виж видеото по-долу.). Според резултатите от сканирането на цял скелет кости заобиколени изпъкнала рамка - това е една от най-лесните начини за оценка на обема на динозавъра, а след това на масите. Методът е тестван върху съвременните животните, и даде добри резултати. Може би 85 тона, което даде Argentinosaurus това време, наистина далеч от истината.

Само не забравяйте, че това се скелет е мозайка от различни свързани с компютри завроподи защото Argentinosaurus известни от много фрагментарни останки. Освен това никой от размера завропод свръхгигант не си направи труда да изпрати в нашето време пълния скелет, така че изчисляването на горната граница на масата на динозавър остава проблем.

Можете да опитате да се заобиколи размерите му са, както следва: да се надяваме да се изчисли масата на силата, той ги е създал. За разлика от скелетите, следи от най-големите завроподи са добре представени в данните от вкаменелости. Проверете метод на слоновете, много лошо го е създала.

Но докато това не бъде направено, защото трябва да се знае, физичните свойства на веществото, при който динозавърът крак, и как тя се деформира с подобна експозиция. Какво е веществото и в какво състояние е в момента, не е лесно да се намери камъка.

Както можете да видите, тайната на един от най-забележителните примери за биоинженерство не е решен. И все пак, това е много трудна задача - да се възстанови "вчера" на това, което е останало от него днес.