Miért nem hidegvérűek a madarak, ha a dinoszauruszok leszármazottai?

Több mint egy évszázadon át a dinoszauruszokról az volt az uralkodó kép, hogy a ma ismert hüllőkhöz hasonlóan kolosszális gyíkok sütkéreznek lomhán a napon, mert hidegvérűek. Ez a felfogás alapvetően megváltozott, ahogy a kutatók egyre többet tudtak meg a dinoszauruszok és a madarak közötti evolúciós kapcsolatról. Ma már széles körben elfogadott, hogy a madarak valójában a dinoszauruszok egyetlen fennmaradt vonalát alkotják. Ez a felfedezés egy érdekes kérdést vet fel: ha a madarak a dinoszauruszok leszármazottai, miért nem hidegvérűek, mint a legtöbb mai hüllő?

Az egyszerű válasz az, hogy sok dinoszaurusz valószínűleg melegvérű, azaz endotermikus volt, akárcsak a madarak és az emlősök. A madarak, amelyek a theropodákból – a kétlábú dinoszauruszok csoportjából fejlődtek ki, amelyek között voltak félelmetes ragadozók, mint a Tyrannosaurus rex, és kisebb fajok, mint a Mononykus – magasabb belső testhőmérsékletet tartanak fenn, ami egy dinoszaurusz őseiktől örökölt tulajdonság — írja a Live Science.

Az endotermikus anyagcsere-előnye

Az endoterm állatok, mint például a madarak és az emlősök, belsőleg szabályozzák testhőmérsékletüket, ami magasabb anyagcseréhez vezet. Ez az anyagcsere-gyorsulás lehetővé teszi az erőteljesebb és tartósabb fizikai tevékenységeket, például a madaraknál a repülést. Ez azonban azt is jelenti, hogy ezeknek az állatoknak lényegesen több kalóriára van szükségük energiaszintjük fenntartásához. A kolibriknek például, amelyek a legaktívabb endotermák közé tartoznak, naponta testsúlyuk közel felét kell elfogyasztaniuk táplálékban, hogy energiadús életmódjukat táplálják.

“A melegvérű állatok általában aktívabbak” – mondja Holly Woodward, az Oklahomai Állami Egyetem anatómia és paleontológia professzora. Ez a fokozott aktivitás lehetővé teszi a melegvérű állatok számára, hogy a hűvösebb időszakokban, amikor a hidegvérűek kevésbé aktívak, mivel külső hőforrásokra támaszkodnak, táplálékot keressenek és vadásznak.

Hidegvérű tévhitek

A hidegvérű vagy exoterm állatok testhőmérsékletük szabályozása a környezetüktől függ, ami lassabb anyagcseréhez vezet. Ennek következtében ritkább étkezésekkel is képesek túlélni; az aligátorok például akár több mint egy évig is kibírják evés nélkül. Ez a különbség arra késztette a korai tudósokat, hogy feltételezzék, hogy az ősi hüllők, köztük a dinoszauruszok is osztoztak ebben a hidegvérű tulajdonságban modern leszármazottaikkal.

Ez a feltételezés azonban az 1960-as évek végén, a Deinonychus, egy madárszerű dinoszaurusz felfedezésével megingott. A tollas dinoszauruszok későbbi felfedezései és az endotermiára utaló egyéb jellemzők átformálták a felfogásunkat. A tollak például létfontosságúak a testhő megőrzésében, ami az ektotermikusoknál szükségtelen tulajdonság.

Bizonyítékok a csontokban

Woodward csontszövetek mikroszerkezetére vonatkozó kutatásai további bizonyítékokkal szolgálnak a melegvérű dinoszauruszok mellett. Az endoterm állatok az ektotermekhez képest eltérő csontnövekedési mintázatot mutatnak. A melegvérű állatokra jellemző gyors növekedés a csontszálak rendezetlen szerkezetét eredményezi, amely a Pick-up pálcikák összevisszaságához hasonlít. Ez ellentétben áll a lassan növekvő ektotermeknél megfigyelhető párhuzamos, lapos rostorientációval.

Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy sok dinoszaurusz csontszerkezete inkább a madarakéhoz és az emlősökéhoz, mint a krokodilokhoz hasonló hüllőkéhez hasonlított. Ez inkább az endotermiához igazodó anyagcserére utal.

A melegvérűség evolúciója

A melegvérűség kialakulásának pontos idővonala továbbra is tisztázatlan. Mind a dinoszauruszok (és madár leszármazottaik), mind a krokodilok közös ősökkel rendelkeznek. A bizonyítékok arra utalnak, hogy ez az ős melegvérű lehetett, ami arra utal, hogy az endotermia a dinoszauruszok előtt volt, és ennek a korai hüllőősnek a tulajdonsága lehetett. Az is lehet, hogy az endotermia egymástól függetlenül fejlődött ki különböző ősláncokban, beleértve az emlősöket és bizonyos dinoszauruszcsoportokat.

Az uralkodó elméletek ellenére a folyamatban lévő kutatások tovább finomítják a dinoszauruszok anyagcseréjének megértését. “Nagyon sok feltételezést teszünk” – jegyzi meg Jingmai O’Connor, a chicagói Field Museum fosszilis hüllőkkel foglalkozó társkurátora – “és aztán az adatok bebizonyítják, hogy tévedtünk”.

Ahogy egyre mélyebbre merülünk az ősi múltban, úgy válik egyre világosabbá a dinoszauruszok dinamikus és aktív élete, amely élénk kontrasztot kínál az egykor elképzelt hidegvérű óriásokkal szemben. A madarak, mint élő leszármazottaik, a melegvérűség örökségét viszik tovább, bemutatva ennek az anyagcsere-stratégiának az evolúciós sikerét.

Ezeket a cikkeket is érdemes elolvasni:

Az emberiség bölcsőjének folyója, az Eufrátesz ki fog száradni
Hogyan változott egy orrszarvú barlanggá?