Waren dinosauriërs warmbloedig?

Omdat er zoveel verwarring bestaat over wat het betekent voor elk wezen - niet alleen een dinosaurus - om te zijn 'Koelbloedig' of 'warmbloedig', laten we onze analyse van dit probleem beginnen met de broodnodige definities.

Biologen gebruiken verschillende woorden om het metabolisme van een bepaald dier te beschrijven (dat wil zeggen de aard en snelheid van de chemische processen die plaatsvinden in de cellen). In een endotherm schepsel, cellen genereren warmte die de lichaamstemperatuur van het dier op peil houdt ectotherm dieren nemen warmte op uit de omgeving.

Er zijn nog twee kunsttermen die deze kwestie nog ingewikkelder maken. De eerste is homeothermisch, die dieren beschrijft die een constante interne lichaamstemperatuur handhaven, en de tweede is poikilothermisch, dat geldt voor dieren waarvan de lichaamstemperatuur fluctueert naargelang de omgeving. (Het is verwarrend dat een wezen ectotherm kan zijn, maar niet poikiotherm, als het zijn gedrag wijzigt om zijn lichaamstemperatuur te behouden wanneer het in een ongunstige omgeving wordt gehouden.)

Zoals u misschien al vermoedde uit de bovenstaande definities, betekent dit niet noodzakelijkerwijs dat een ectothermisch reptiel letterlijk kouder bloed heeft, qua temperatuur, dan een endotherm zoogdier. Zo zal het bloed van een woestijnhagedis die in de zon zonnebaadt tijdelijk warmer zijn dan dat van een zoogdier van vergelijkbare grootte in dezelfde omgeving, hoewel de lichaamstemperatuur van de hagedis zal dalen vallen van de avond.

Hoe dan ook, in de moderne wereld zijn zoogdieren en vogels zowel endotherm als homeotherm (d.w.z. "Warmbloedig"), terwijl de meeste reptielen (en sommige vissen) zowel ectothermisch als poikilothermisch zijn (d.w.z. "Koelbloedig"). Dus hoe zit het met dinosaurussen?

Ongeveer honderd jaar nadat hun fossielen waren opgegraven, gingen paleontologen en evolutiebiologen ervan uit dat dinosauriërs koelbloedig moeten zijn geweest. Deze veronderstelling lijkt te zijn gevoed door drie met elkaar verweven redeneringen:

1) Sommige dinosaurussen waren erg groot, waardoor onderzoekers dachten dat ze dienovereenkomstig langzaam waren metabolisme (aangezien het een enorme hoeveelheid energie zou kosten voor een herbivoor van honderd ton om een ​​hoog lichaam te behouden temperatuur).

2) Er werd aangenomen dat deze zelfde dinosaurussen extreem waren kleine hersenen voor hun grote lichamen, die hebben bijgedragen aan het beeld van langzame, logge, niet bijzonder wakkere wezens (meer als Galapagos-schildpadden dan snel Velociraptors).

3) Aangezien moderne reptielen en hagedissen koelbloedig zijn, was het logisch dat "hagedisachtige" wezens zoals dinosaurussen ook koelbloedig moeten zijn. (Dit is, zoals je misschien al geraden had, het zwakste argument voor koelbloedige dinosauriërs.)

Dit ontvangen beeld van dinosauriërs begon te veranderen in de late jaren zestig, toen een handvol paleontologen, onder hen de belangrijkste Robert Bakker en John Ostrom, begon een beeld van dinosauriërs af te kondigen als snelle, slimme, energieke wezens, meer verwant aan moderne zoogdierroofdieren dan de logge hagedissen van de mythe. Het probleem was dat het voor een Tyrannosaurus Rex om zo'n actieve levensstijl te behouden als het koelbloedig was - wat leidde tot de theorie dat dinosauriërs in feite endothermen kunnen zijn.

Omdat er geen levende dinosaurussen in de buurt zijn om te worden ontleed (met één mogelijke uitzondering, die we zullen krijgen) hieronder), komt het meeste bewijs voor een warmbloedig metabolisme voort uit moderne theorieën over dinosauriërs gedrag. Hier zijn de vijf belangrijkste argumenten voor endotherme dinosaurussen (waarvan sommige hieronder worden betwist, in het gedeelte "Argumenten tegen").

• Sommige dinosaurussen waren tenminste actief, slim en snel. Zoals hierboven vermeld, is de belangrijkste aanzet voor de warmbloedige dinosaurustheorie dat sommige dinosauriërs tentoongesteld zijn 'Zoogdiergedrag', dat een energieniveau met zich meebrengt dat (vermoedelijk) alleen kan worden volgehouden door een warmbloedige metabolisme.
• Dinosaurusbotten vertonen tekenen van endotherme stofwisseling. Microscopische analyse heeft aangetoond dat de botten van sommige dinosauriërs groeiden met een snelheid die vergelijkbaar is met die van moderne zoogdieren, en hebben meer kenmerken gemeen met de botten van zoogdieren en vogels dan met de botten van de moderne tijd reptielen.
• Op hoge breedtegraden zijn veel dinosaurusfossielen gevonden. Koudbloedige wezens evolueren veel vaker in warme streken, waar ze de omgeving kunnen gebruiken om hun lichaamstemperatuur op peil te houden. Hogere breedtegraden brengen koudere temperaturen met zich mee, dus het is onwaarschijnlijk dat dinosauriërs koelbloedig waren.
• Vogels zijn endothermen, dus dat moeten dinosauriërs ook zijn geweest. Veel biologen beschouwen vogels als "levende dinosauriërs", en de reden waarom de warmbloedigheid van moderne vogels een direct bewijs is voor het warmbloedige metabolisme van hun dinosaurusvoorouders.
• De bloedsomloop van dinosauriërs vereiste een warmbloedig metabolisme. Als een reus sauropod Leuk vinden Brachiosaurus hield zijn hoofd in een verticale positie, zoals een giraf, die enorme eisen aan zijn hart zou hebben gesteld - en alleen een endotherm metabolisme zou zijn bloedsomloop kunnen voeden.

Volgens een paar evolutiebiologen is het niet genoeg om te zeggen dat, omdat sommige dinosauriërs mogelijk sneller en slimmer waren dan eerder werd aangenomen, alle dinosauriërs hadden een warmbloedig metabolisme - en het is vooral lastig om het metabolisme af te leiden uit vermoedelijk gedrag, in plaats van uit het eigenlijke fossiel Vermelding. Dit zijn de vijf belangrijkste argumenten tegen warmbloedige dinosauriërs.

• Sommige dinosaurussen waren te groot om endothermen te zijn. Volgens sommige experts zou een sauropode van 100 ton met een warmbloedig metabolisme waarschijnlijk oververhit zijn geraakt en zijn gestorven. Met dat gewicht zou een koudbloedige dinosaurus een zogenaamde 'inertiële homeotherm' kunnen zijn, dat wil zeggen, het warmde langzaam op en koelde langzaam af, waardoor het een min of meer constant lichaam kon behouden temperatuur.
• De Jura- en het Krijt was heet en benauwd. Het is waar dat veel dinosaurusfossielen op grote hoogte zijn gevonden, maar 100 miljoen jaar geleden was zelfs een 10.000 meter hoge bergtop relatief zwoel. Als het klimaat het hele jaar door warm was, zou dat de voorkeur geven aan koudbloedige dinosaurussen die afhankelijk waren van buitentemperaturen om hun lichaamswarmte vast te houden.
• We weten niet genoeg over de houding van dinosauriërs. Dat is niet zeker Barosaurus hief zijn kop op om te foerageren; sommige deskundigen denken dat grote, herbivore dinosaurussen hun lange nek parallel aan de grond hielden, waarbij ze hun staart als tegengewicht gebruikten. Dit zou het argument verzwakken dat deze dinosauriërs een warmbloedige stofwisseling nodig hadden om bloed naar hun hersenen te pompen.
• Het botbewijs is overschat. Het is waar dat sommige dinosaurussen sneller groeiden dan eerder werd aangenomen, maar dit is misschien geen bewijs voor een warmbloedig metabolisme. Een experiment heeft aangetoond dat moderne (koelbloedige) reptielen onder de juiste omstandigheden snel bot kunnen genereren.
• Dinosaurussen hadden geen luchtschelp. Om in hun metabolische behoeften te voorzien, ademen warmbloedige wezens ongeveer vijf keer zo vaak als reptielen. In het land levende endothermen hebben structuren in hun schedels die 'respiratoire turbinates' worden genoemd en die helpen vocht vast te houden tijdens het ademhalingsproces. Tot op heden heeft niemand overtuigend bewijs gevonden van deze structuren in dinosaurusfossielen - daarom moeten dinosauriërs koelbloedig zijn geweest (of in ieder geval zeker geen endothermen).

Dus, wat kunnen we concluderen uit de bovenstaande argumenten voor en tegen warmbloedige dinosauriërs? Veel wetenschappers (die niet zijn aangesloten bij een van beide kampen) zijn van mening dat dit debat gebaseerd is op vals pand - dat wil zeggen, het is niet zo dat dinosauriërs warmbloedig of koudbloedig moesten zijn, zonder derde alternatief.

Feit is dat we nog niet genoeg weten over hoe het metabolisme werkt, of hoe het mogelijk kan evolueren, om definitieve conclusies te trekken over dinosauriërs. Het is mogelijk dat dinosaurussen waren noch warmbloedig noch koudbloedig, maar hadden een 'intermediair' metabolisme dat nog niet is vastgepind. Het is ook mogelijk dat alle dinosauriërs warmbloedig of koudbloedig waren, maar sommige individuele soorten ontwikkelden aanpassingen in de andere richting.

Als dit laatste idee verwarrend klinkt, moet u er rekening mee houden dat niet alle moderne zoogdieren op precies dezelfde manier warmbloedig zijn. Een snelle, hongerige cheetah heeft een klassieke warmbloedige stofwisseling, maar het relatief primitieve vogelbekdier heeft een afgestemd metabolisme dat in veel opzichten dichter bij dat van een hagedis van vergelijkbare grootte ligt dan bij dat van andere zoogdieren. Verdere complicerende zaken, sommige paleontologen beweren dat langzaam bewegende prehistorische zoogdieren (zoals Myotragus, de grotgeit) echte koelbloedige stofwisseling hadden.

Tegenwoordig onderschrijven de meeste wetenschappers de warmbloedige dinosaurustheorie, maar die slinger zou de andere kant op kunnen zwaaien naarmate er meer bewijs wordt opgegraven. Voorlopig zullen alle definitieve conclusies over het metabolisme van dinosauriërs moeten wachten op toekomstige ontdekkingen.