Sauropod-dinosaurukset - kaikkien aikojen suurimmat maaeläimet - painoivat 80–100 tonnia ja saavuttivat pituuden 40–50 metriä. Yhteenvetona kaikista saatavilla olevista tiedoista paleontologit nimittivät viisi päätekijää, jotka tekivät mahdolliseksi gigantismin kehittymisen sauropodissa: kieltäytyminen pureskelmasta ruokaa, nopea lisääntyminen lisäämällä pieniä munia, nopea kasvu, täydellinen hengitysjärjestelmä ja aikuisten eläinten aineenvaihdunnan nopeuden lasku verrattuna nuoriin
Science-lehti julkaisi Bonnin yliopiston paleontologien Martin Sanderin ja Zürichin yliopiston Marcus Claussin artikkelin, jossa kirjoittajat tekevät tiivistelmän jättiläinen sauropod-dinosaurusten tutkimuksen vuosien tuloksista. Massaan nähden nämä eläimet olivat suuruusluokkaa suurempia kuin suurimmat maissisäkkäät, samoin kuin muiden dinosaurusryhmien edustajat (theropodit ja ornithischids).
Sauropodit ilmestyivät triassisen ajanjakson lopussa (noin 210 miljoonaa vuotta sitten). Tähän päivään mennessä paleontologit ovat kuvanneet noin 120 sauropodien sukua. Nämä kasvissyöjäjättiläiset hallitsivat monia maan ekosysteemejä Juura-ajan puolivälistä liitukauden loppuun saakka, ts. Noin 100 miljoonaa vuotta - kaksi kertaa niin kauan kuin suurten kasvissyöjäisien nisäkkäiden kukoistuspäivä. Siten sauropodit olivat erittäin menestyvä ja kukoistava ryhmä, ei ollenkaan "evoluutiovirhe".
Aivan luonnollisesti tutkijat ja suuri yleisö ovat huolissaan kysymyksestä: miksi sauropodista tuli niin valtava?
Sauropodin gigantismia ei voida selittää millään ulkoisilla syillä, vaikka sellaisia yrityksiä on tehty toistuvasti. Esimerkiksi he yrittivät löytää korrelaation sauropodien koon evoluutiodynamiikan ja sellaisten tekijöiden välillä kuin hapen ja hiilidioksidin pitoisuudet ilmakehässä, ilmaston, merenpinnan ja maa-alueen muutokset - ja kaikissa tapauksissa osoittautui, että merkittäviä korrelaatioita ei ollut. Tämän perusteella kirjoittajat päättelevät, että avainta sauropodien jättimielisyyden mysteeriin on etsittävä heidän biologiassaan.
Kaavio, joka kuvaa primitiivisten ja edistyneiden ominaisuuksien välistä suhdetta suurimmissa kasvissyöjäisissä eläimissä: nisäkkäissä, sauropodissa, ornithisch-dinosauruksissa ja nykyaikaisissa matelijoissa. Vasemmalta oikealle: nisäkkäät (afrikkalainen norsu, kirahvi, fossiilinen sarvikuono-indricoterium), sauropodit (Argentinosaurus, Brachiosaurus), ornithisch-dinosaurukset (Shantungosaurus, Triceratops), jättiläinen Galapagos-kilpikonna. Kuvio: tieteessä käsitellystä artikkelista
Mainosvideo:
Sauropodien hampaiden, suun ja kaulan rakenne on melko monimuotoinen, mikä osoittaa, että heillä ei ollut kerta kaikkiaan vakiintunutta ruokavaliota (vaikka he kaikki epäilemättä söivät vain kasvisruokia). Kaikilla sauropodoilla on kuitenkin yksi primitiivinen ominaisuus, joka erottaa ne terävästi muista suurista kasvofagoista - nisäkkäistä ja ornithischian dinosauruksista. Sauropodit eivät koskaan pureskelleet ruokaa: heidän hampaat ja leuat olivat pieniä ja täysin soveltumattomia pureskeluun. Heillä ei myöskään ollut tapana niellä kiviä järjestyksessä heidän avullaan jauhaa nielettyä kasvillisuutta mahassa, kuten jotkut muut dinosaurukset ja linnut tekivät. Pureskelulaitteen puuttuminen ilmeisesti kompensoi tosiasia, että sauropodien ruuansulatuselimet olivat niiden hirvittävän koon vuoksi erittäin pitkiä, joten jopa salaattomalla ruoalla oli aikaa sulautua siihen.
Ruoan pureskelun välttäminen antoi sauropodin pään pysyä pienenä, mikä puolestaan antoi mahdolliseksi kehittää erittäin pitkä kaula, jonka ansiosta sauropodit pystyivät vaivattomasti pääsemään muille eläimille käsittämättömiin ravintolähteisiin. Oletetaan, että pitkää kaulaa voidaan käyttää myös seksuaalisten kumppanien houkuttelemiseen; Ehkä urossauropodit taistelivat kaulallaan kuin modernit kirahvit. Tässä tapauksessa seksuaalisen valinnan olisi pitänyt myötävaikuttaa kaulan pidentymiseen.
Sen sijaan useimmilla suurilla kasvissyöjäisillä nisäkkäillä ja ornithischis-dinosauruksilla on kehittynyt erittäin voimakkaita hampaita, leuat ja purulihakset, minkä seurauksena pään koko kasvaa dramaattisesti. Tämä asetti merkittäviä rajoituksia hyväksyttävälle niskapituudelle.
Suuret vartalokoot aiheuttavat useita fysiologisia ongelmia, joista tärkein on ylikuumenemisen ongelma. Lisäksi pitkän kaulan läsnäolo vaikeuttaa raikkaan ilman pääsyä keuhkoihin (joudut hengittämään erittäin syvälle, jotta ei vain ilmaa, joka pysyi pitkän tuuletusputken sisällä edellisen uloshengityksen jälkeen, keuhkoihin). Sauropodit näyttävät ratkaisneen molemmat näistä ongelmista kehittämällä erittäin hienostuneen ja hienostuneen "ilmapussi" -järjestelmän.
Todennäköisesti ilmalaukut ilmestyivät kaikkien dinosaurusten liskojen kaltaisten esi-isien esiin, ts. Sauropodien ja lihansyöjien theropodien kanssa, ja jälkimmäisistä ne perivät linnut. Lintuissa ilmakehän ansiosta, joka on yhdistetty keuhkoihin monimutkaisella putkisto- ja venttiilijärjestelmällä, raikas ilma pakotetaan keuhkojen läpi sekä hengitettynä että uloshengitettäessä. Hengittämisen tehostamisen lisäksi ilmalaukut tarjoavat kehon tehokkaan jäähdytyksen. Sitä, että liskomaisilla dinosauruksilla oli myös ilmapusseja, osoittavat niiden luiden tutkimuksen tulokset (monet ilmalaukut tunkeutuvat luihin tai jättävät niihin luontaisia jälkiä). Uusimmat tiedot dinosaurusten ilmapusseista ovat äskettäin julkaistussa artikkelissa: Sereno PC, Martinez RN, Wilson JA, Varricchio DJ, Alcober OA, et al.(2008) todistukset lintujen intrakhorakalisista ilmapusseista argentiinassa pidetyssä uudessa saalistusdinosauruksessa // PLoS ONE 3 (9): e3303.
Jotta jättiläiskokosta olisi todellista hyötyä sauropodille ja jotta sitä tuettaisiin valinnalla, sauropodien piti kasvaa mahdollisimman nopeasti. Jos eläin on jo luottanut jättimäisyyteen - suojautuakseen petoeläimiltä tai päästäkseen korkeiden puiden kruunuihin -, se ei ole kannattavaa, että se on pieni, ja lapsuudenjakso on ohitettava mahdollisimman pian. Sauropodien piti sen sijaan kasvattaa massaa 100 000 kertaa saavuttaakseen maksimikokoonsa - ennätysmallin matelijoista, puhumattakaan linnuista ja nisäkkäistä (kuoriutunut vasikka painoi vain muutamia kiloja ja täysin kasvanut aikuinen dinosaurus - useita kymmeniä tonneja). Sauropodien luiden histologinen analyysi vahvistaa yleensä oletuksen nopeasta kasvusta, vaikka nämä tiedot eivät olekaan täysin yksiselitteisiä. Ilmeisesti sauropodit saavuttivat sukupuolikypsyyden toisessa,ja suurin koko - kolmannella vuosikymmenellä.
Tällainen nopea kasvu on mahdollista vain hyvin intensiivisen aineenvaihdunnan olosuhteissa - samoin kuin nykyaikaisissa linnuissa ja nisäkkäissä. Jos aikuisten sauropodien aineenvaihdunta pysyy kuitenkin korkeana, ne kuumenevat väistämättä, eikä mikään määrä ilmapusseja voinut pelastaa niitä. Lisäksi he tarvitsevat täysin käsittämättömän määrän ruokaa. Kirjailijat näkevät vain yhden tavan päästä pois tästä ristiriidasta: ilmeisesti sauropodien metaboliaaste oli korkea nuoruudessa ja laski merkittävästi iän myötä. Valitettavasti paleontologeilla ei ole vielä suoraa tietoa sauropodien metaboliasta.
Kaikkien dinosaurusten tiedetään olevan munanmuotoisia. Heidän pennut syntyivät pieninä ja suojaamattomina, mutta heitä oli paljon. Sitä vastoin suuret kasvissyöjät nisäkkäät synnyttävät suuria ja hyvin suojattuja nuoria, mutta hyvin pieniä määriä. Tämän vuoksi nisäkkäiden gigantismin kehittyminen lisää jyrkästi lajien sukupuuttoon todennäköisyyttä: mitä suurempi eläin, sitä vähemmän se tuottaa pentuja ja sitä kauemmin kestää populaation palauttaminen väliaikaisen laskunsa jälkeen. Tätä rajoitusta ei sido sauropodit: heissä oleva gigantismi ei ole johtanut hedelmällisyyden laskuun, ja populaation koko voi kasvaa hyvin nopeasti suotuisissa olosuhteissa.
Siten tekijöiden mukaan sauropodien gigantismi tuli mahdolliseksi primitiivisten ja edistyneiden ominaisuuksien erityisen yhdistelmän ansiosta. Alkuperäisiä piirteitä, jotka vaikuttivat gigantismiin, ovat kyvyttömyys pureskella ruokaa ja munia; pitkälle edennyt - nopea kasvu, täydellinen hengityselin ja aineenvaihdunnan nopeus muuttuvat iän myötä.