آخرین نفس های باستانی دایناسورها ممکن است سرانجام به یک راز دیرینه پاسخ دهد

دانشمندان روش جدیدی برای تشخیص سرد یا گرم بودن دایناسورها یافته‌اند. -خونی.

این سوال مدت‌هاست که دیرینه‌شناسان از آنها دور مانده است و به بسیاری منجر شده است. بحث های داغ که در آن آنها حتی یکدیگر را متهم می کردند که بیشتر شبیه سیاستمداران عمل می کنند تا دانشمندان.

محققان اولیه دایناسورها در ابتدا تصور می‌کردند که این حیوانات کند، چوب‌بر و خونسرد هستند، مانند خزندگان مدرنی که به نظر می‌رسید شبیه آن‌ها هستند – نزدیک‌ترین خویشاوندان خزنده‌شان که امروزه وجود دارند، کروکودیل‌ها هستند.

از سرنخ‌های متابولیکی در پوسته تخم‌مرغ تا صفت خونگرم با توانایی مقاومت در شرایط منجمد قطبی، نشانه های فزاینده ای وجود دارد که دایناسورها ممکن است جانوران خونگرم.

بعضی از آنها، به هر حال، اجداد مستقیم پرندگان گرم دونده هستند که بالاترین متابولیسم شناخته شده امروزی را دارند.

بعضی دیگر استدلال کردند که شاید دایناسورها هیچکدام از این دو را نداشته باشند. اکتوترم (خونسرد) و گرماگرم (خونگرم) و اینکه ممکن است گزینه سوم وجود داشته باشد. مزوترم‌ها، مانند لاک‌پشت‌های امروزی، انرژی درونی خود را می‌سوزانند تا دمای بدن خود را مانند گرمازا تنظیم کنند، اما نه به همان سطح و قوام پستانداران و پرندگان.

روش جدیدی که توسط دیرینه‌بیولوژیست مولکولی دانشگاه ییل یاسمینا ویمن ابداع شده است. اکنون به محققان این امکان را می‌دهد تا نرخ متابولیک دایناسورها را با استفاده از فسیل‌های آن‌ها محاسبه کنند.

“متابولیسم به این معناست که چگونه به طور موثر اکسیژنی را که تنفس می‌کنیم به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کنیم که به بدن ما سوخت می‌دهد.” توضیح می دهد ویمن. این فرآیند تبدیل محصولات جانبی را تولید می‌کند که با پروتئین‌ها، قندها و لیپیدهای بدن ما تعامل می‌کنند تا زباله‌های شیمیایی پایداری تشکیل دهند. حیواناتی که خون گرم هستند برای سوخت رسانی به سوخت و ساز بدنشان نیاز دارند.

تکیه بر تلاش‌های قبلی برای به دست آوردن شاخص‌های متابولیک از دانش دمایی که مواد معدنی در استخوان‌ها تشکیل می‌شوند، سخت است، زیرا ما هنوز نمی‌دانیم که فرآیند فسیل‌سازی چگونه این مواد معدنی را تغییر می‌دهد. اما پایداری مواد زائد تنفسی امکان فسیل شدن آن را به طور قابل اعتماد فراهم می کند.

ما یک پروکسی جدید ایجاد کرده‌ایم که محصولات جانبی تنفس هوازی مولکولی را هدف قرار می‌دهد. تنفس هوازی شامل تبدیل اکسیژن به انرژی شیمیایی، مجموعه‌ای از فرآیندهایی است که گرما را آزاد می‌کند و در نهایت توانایی حیوان را برای تنظیم فعال حرارت تعیین می‌کند… pic.twitter.com/ njnIQY2iyU

— دکتر Jasmina Wiemann (@jasmina_wiemann) 25 مه ۲۰۲۲ محققان با استفاده از استخوان ران ۵۵ حیوان مختلف، از جمله دایناسورها، پتروسارها، پلزیوسورها، پرندگان امروزی، پستانداران و مارمولک‌ها، به دنبال نشانه‌هایی از این زباله‌های مولکولی مشخص شدند.

با مقایسه میزان زباله‌های تنفسی موجود در ویمن و همکارانش با استخوان‌های موجود در این گونه‌های زنده مختلف توانستند مقیاسی از ضایعات را تا میزان متابولیسم تعیین کنند. سپس، آنها از این برای محاسبه متابولیسم حیوانات منقرض شده استفاده کردند.

 

“این برای ما به عنوان دیرینه شناسان واقعا هیجان انگیز است – این سوال که آیا دایناسورها خونگرم بودند یا خونسرد. یکی از قدیمی‌ترین پرسش‌های دیرینه‌شناسی است، و اکنون فکر می‌کنیم که اجماع داریم که بیشتر دایناسورها خون گرم بودند، می گوید Wiemann.

بعضی، مانند سوریسچیان باسن مارمولک – که شامل Triceratops می شود و Stegosaurus – دارای نرخ متابولیسمی مشابه خزندگان خونسردی هستند که امروزه می شناسیم. اما بسیاری از گروه‌های دیگر داغ بودند.

بعضی از اورنیتی‌ها، از جمله استگوزاروس، تریسراتوپس و هادروسور به طور ثانویه میزان متابولیسم خود را به میزانی که در اکتوترم‌های مدرن (مانند مارمولک‌ها) یافت می‌شود کاهش دادند، که نشان‌دهنده رفتارهای تنظیم‌کننده حرارت مانند مهاجرت فصلی، آفتاب گرفتن یا ترجیحات آب و هوای گرم pic.twitter.com/go7HaIYe9V

— دکتر Jasmina Wiemann (@jasmina_wiemann) 25 مه، ۲۰۲۲ حتی پتروزارها خونگرم بودند، که نشان می دهد قبل از جدا شدن پتروسارها از خویشاوندان دایناسورشان، گرما در اجداد اورنیتودیران آنها وجود داشته است. به نظر می رسد گرما زیاد پرندگان یک ویژگی بسیار قدیمی است.

این نتایج این فرضیه را رد می کند که پرندگان و پستانداران احتمالاً از رویداد انقراض جمعی کرتاسه اواخر به دلیل طبیعت خونگرم خود جان سالم به در برده اند. بسیاری از دایناسورهای معاصر آنها که از بین رفتند نیز این ویژگی را داشتند.

 

“داشتن نرخ متابولیک بالا به طور کلی به عنوان یکی از مزایای کلیدی برای زنده ماندن توده پیشنهاد شده است. انقراض و پس از آن با موفقیت تابش کرد،” می گوید ویمن.

“ما در ششمین انقراض دسته جمعی زندگی می کنیم، بنابراین برای ما مهم است که بدانیم حیوانات مدرن و منقرض شده چگونه از نظر فیزیولوژیکی به تغییر آب و هوا و آشفتگی های زیست محیطی، به طوری که گذشته می تواند حفاظت از تنوع زیستی را در زمان حال و اطلاع رسانی اقدامات آینده ما باشد.”

تحقیقات آنها در Nature منتشر شد.