Hvorfor dinosaurene var så store

Amongesle/Wikimedia Commons

En av tingene som gjør dinosaurene så attraktive for barn og voksne, er deres store størrelse: planteetere som de av slektene Diplodocus og Brachiosaurus veid i nærheten av 25 til 50 tonn (23–45 metriske tonn), og en godt tonet Tyrannosaurus Rex eller Spinosaurus slektsmedlemmer tippet vekten så mye som 10 tonn (9 metriske tonn). Fra de fossile bevisene er det klart at, arter for arter, individer for individer, var dinosaurene mer massive enn noen annen gruppe dyr som noen gang har levd (med det logiske unntaket av visse slekter av forhistoriske haier, forhistoriske hvaler , og marine krypdyr som ikthyosaurer og pliosaurer , hvor den ekstreme hoveddelen ble støttet av den naturlige oppdriften til vann).

Det som imidlertid er morsomt for dinosaurentusiaster er ofte det som får paleontologer og evolusjonsbiologer til å rive seg i håret. Den uvanlige størrelsen på dinosaurer krever en forklaring, en som er forenlig med andre dinosaurteorier – for eksempel er det umulig å diskutere dinosaurgigantisme uten å være nøye med helheten kaldblods/varmblods metabolisme debatt.

Så hva er den nåværende tilstanden til å tenke på store dinosaurer? Her er noen få mer eller mindre sammenhengende teorier.

Teori nr. 1: Størrelsen ble drevet av vegetasjon

Under mesozoikumtiden, som strakte seg fra begynnelsen av triasperioden for 250 millioner år siden til utryddelsen av dinosaurene på slutten av krittperioden for 65 millioner år siden, var atmosfæriske nivåer av karbondioksid mye høyere enn de er i dag. Hvis du har fulgt debatten om global oppvarming, vil du vite at økt karbondioksid er direkte korrelert med økt temperatur, noe som betyr at det globale klimaet var mye varmere for millioner av år siden enn det er i dag.

Denne kombinasjonen av høye nivåer av karbondioksid (som planter resirkulerer som mat via prosessen med fotosyntese) og høye temperaturer (gjennomsnittlig dagtid på 90 eller 100 grader Fahrenheit, eller 32–38 grader Celsius, selv nær polene) betydde at den forhistoriske verden var sammenfiltret med all slags vegetasjon: planter, trær, moser og mer. Som barn på en dessertbuffé hele dagen, sauropoder kan ha utviklet seg til gigantiske størrelser rett og slett fordi det var et overskudd av næring for hånden. Dette vil også forklare hvorfor visse tyrannosaurer og store teropoder var så store; en rovdyr på 50 pund (23 kg) ville ikke ha hatt stor sjanse mot en planteeter på 50 tonn (45 tonn).

Teori nr. 2: Selvforsvar

Hvis teori nr. 1 slår deg som litt forenklet, er instinktene dine riktige: Bare tilgjengeligheten av enorme mengder vegetasjon innebærer ikke nødvendigvis utviklingen av gigantiske dyr som kan tygge og svelge den ned til siste skudd. Tross alt var jorden skulderdypt i mikroorganismer i 2 milliarder år før oppkomsten av flercellet liv, og vi har ingen bevis for 1-tonn, eller 0,9-tonn, bakterier. Evolusjon har en tendens til å fungere langs flere veier, og faktum er at ulempene med dinosaurgigantisme (som den langsomme hastigheten til individer og behovet for begrenset befolkningsstørrelse) lett kunne ha oppveid fordelene når det gjelder matinnsamling.

Når det er sagt, tror noen paleontologer at gigantisme ga en evolusjonær fordel til dinosaurene som hadde den. For eksempel en jumbo-størrelse hadrosaur slik som de i slekten Shantungosaurus ville ha vært tilnærmet immun mot predasjon når de var fullvoksne, selv om tyrannosaurene i dets økosystem jaktet i flokk for å prøve å ta ned fullvoksne voksne. (Denne teorien gir også en indirekte tro på ideen om at Tyrannosaurus Rex fanget maten sin , si, ved å skje på tvers av kadaveret til en Ankylosaurus dino som døde av sykdom eller alderdom i stedet for å aktivt jakte den.) Men igjen, vi må være forsiktige: Selvfølgelig hadde gigantiske dinosaurer fordel av størrelsen deres, for ellers ville de ikke vært gigantiske i utgangspunktet, et klassisk eksempel på en evolusjonær tautologi.

Teori nr. 3: Dinosaurgigantisme var et biprodukt av kaldblodighet

Det er her ting blir litt klissete. Mange paleontologer som studerer gigantiske plantespisende dinosaurer som hadrosaurer og sauropoder tror at disse gigantene var kaldblodige, av to overbevisende grunner: For det første, basert på våre nåværende fysiologiske modeller, en varmblodig Mamenchisaurus type ville ha tilberedt seg selv fra innsiden og ut, som en bakt potet, og umiddelbart gått ut på dato; og for det andre, ingen landlevende, varmblodige pattedyr som lever i dag nærmer seg størrelsen til de største planteetende dinosaurene (elefanter veier noen få tonn, maks., og det største landpattedyret i livets historie på jorden, de i slekten Indricotherium , toppet med bare 15 til 20 tonn, eller 14–18 metriske tonn).

Det er her fordelene med gigantisme kommer inn. Hvis en sauropod utviklet seg til store nok størrelser, mener forskere, ville den ha oppnådd 'homeothermi', det vil si evnen til å opprettholde sin indre temperatur til tross for de rådende miljøforholdene. Dette er fordi en husstørrelse, homeotermisk Argentinosaurus kunne varmes opp sakte (i solen, om dagen) og kjøle seg ned like sakte (om natten), noe som gir den en ganske konstant gjennomsnittlig kroppstemperatur, mens et mindre krypdyr ville være prisgitt omgivelsestemperaturer en time for- timebasis.

Problemet er at disse spekulasjonene om kaldblodige planteetende dinosaurer strider mot dagens mote for varmblodige kjøttetende dinosaurer. Selv om det ikke er umulig at en varmblodig Tyrannosaurus Rex kunne ha eksistert sammen med en kaldblodig Titanosaurus , ville evolusjonsbiologer vært mye lykkeligere hvis alle dinosaurer, som tross alt utviklet seg fra den samme felles stamfaren, hadde ensartet metabolisme, selv om dette var 'mellomliggende' metabolisme, halvveis mellom varmt og kaldt, som ikke tilsvarer noe som er sett i moderne tid. dyr.

Teori nr. 4: Bony Head Ornaments førte til større størrelse

Paleontolog Terry Gates fra North Carolina State University la en dag merke til at alle dinosaurene i forskningen hans med benpynt på hodet var de enorme og begynte å lage en teori om deres innbyrdes forhold.

Av de 111 theropod-hodeskallene som han og forskerteamet hans undersøkte, hadde 20 av de 22 største rovdinosaurene utsmykninger med benhode, fra støt og horn til topper, og bare en av dinosaurene under 36 kg hadde slik ornamentikk. De med funksjonene utviklet seg raskere, 20 ganger raskere enn de uten. Mer bulk hjalp den til å overleve og jakte, for å være sikker, men ornamentikk kan også ha hjulpet den til å være imponerende for potensielle kamerater. Så størrelsen og hodeskallegenskapene gikk raskere ned enn mangelen på dem.

Dinosaurstørrelse: Hva er dommen?

Hvis teoriene ovenfor gjør deg like forvirret som du var før du leste denne artikkelen, er du ikke alene. Faktum er at evolusjonen lekte med eksistensen av gigantiske landdyr over et tidsrom på 100 millioner år nøyaktig én gang, i løpet av den mesozoiske epoken. Før og etter dinosaurene var de fleste landlevende skapninger rimelig store, med de rare unntakene (som de ovenfor nevnte Indricotherium ) som beviste regelen. Mest sannsynlig, en kombinasjon av teorier nr. 1–4 sammen med en mulig femte teori som forskere ennå ikke har formulert, forklarer den enorme størrelsen på dinosaurer; i nøyaktig hvilken andel og i hvilken rekkefølge vil måtte avvente fremtidig forskning.