竜脚類は極端な恐竜でした。 比較的小さな12フィート程度の比較的小さいwar化種から、100フィート以上の長さの巨人に至るまで、これらの小頭の、列をなした、首の長い恐竜は、地球を歩く最も奇妙な生き物の中にいました。 アパトサウルスやブラキオサウルスのような種の親しみに惑わされないでください。 竜脚類の解剖学は非常に奇妙だったため、古生物学者は生物学の基本的な問題をいまだに議論しています。 竜脚類が交尾、摂食、心臓から頭に血液を送り込む方法、首を保持する方法でさえ、専門家の間で議論するための豊富な根拠を提供しています。 最も長く続いている謎の中には、そのような巨大で間違いなく活動的な動物が過熱から身を守る方法があります。 おそらく、解決策は、鳥と共有される解剖学的な癖にあります。
ディプロドクスと親族は体温に問題があるかもしれません。 組織学から四肢の割合までの複数の証拠は、絶滅した恐竜がどの爬虫類よりも鳥類の恐竜や哺乳類に似た生理学的プロファイルを持っていることを示していますが、活発な代謝と高い体温を維持するには巨大な恐竜が犠牲になります。 恐竜が大きくなればなるほど、余分な熱を捨てるのが難しくなります。 走り回っている竜脚類が仲間に追いつくため、またはストーキングする獣脚類から逃れるために蹄を蹄鉄で打たなければならない場合、恐竜は運動中に過熱する危険を冒す可能性があります。
大きな竜脚類が熱の放出に直面しなければならない難しさは、これらの恐竜が外温性のクロコダイルのような生理学を持っているに違いない、またはその大きさによって比較的高い体温を維持するだけの「巨大熱」だった理由として時々引用されましたそのため、運動により熱が発生するため、もう少し余裕がありました。 しかし、古生物学者のマット・ウェーデルが竜脚類の生物学の2003年のレビューで論じたように、これらの位置は、ワニをモデルとして使用した恐竜の呼吸器系と生理学に関する仮定に基づいています。 骨の微細構造からの証拠は、竜脚類が哺乳類に匹敵する非常に速いペースで成長したことを示しているだけでなく、古生物学者は竜脚類が肺と気嚢のシステムを組み合わせた鳥のような呼吸器系を持っていることを発見しました。 そのようなシステムは、過剰な熱を放出する方法を含む、アクティブで吸熱的なライフスタイルに対処するように調整されていたでしょう。
竜脚類は骨のために気嚢を持っていることがわかっています。 首では、特に、呼吸器系の中核から生じる気嚢が骨に侵入し、独特のくぼみを残しました。 (常に広範囲ではありませんが、獣脚類恐竜もこれらの気嚢の証拠を示しています。しかし、これまでのところ、角質セラトプシアン、シャベルくちばしハドロサウルス、装甲アンキロサウルスを含む鳥類恐竜に気嚢の確固たる証拠は見つかっていません。 。)竜脚類の骨格を明るくし、呼吸効率を高めることに加えて、この複雑なシステムは、今日の大きな鳥と同じように、蒸発冷却によって竜脚類が熱を放出できるようにする役割を果たしている可能性があります。 この概念は、湿地クーラーを機能させるものと似ています。呼気中の竜脚類の気管の湿った組織での水分の蒸発は、恐竜が熱を放出空気に放出するのに役立ちます。
しかし、そのようなシステムでの気嚢の役割は、80フィート以上の動物よりはるかに少なく、不明です。 推論は明らかです–鳥のように、竜脚類は自分自身を冷やすための解剖学的なハードウェアを持っていました–しかし、プロセスのメカニズムは、生きているマメンチサウルスを観察できないことを考えると、まだあいまいです。 しかし、この秋の初めに、生物学者のニーナ・スヴェルドロワと同僚は、古生物学者が竜脚類の呼吸をより詳しく調べるのに役立つ研究を発表しました。
Sverdlovaは、生きている鳥の観察結果を使用して、熱交換のシミュレーションに目を向けて、鶏の気管と気嚢の仮想モデルを作成しました。 研究者は、彼らの比較的単純なモデルが生きている鳥からの実験データを近似できることを発見したので、類似のモデルは古生物学者が竜脚類がどのように熱を放出したかを推定するのに役立つかもしれません。 今後の研究で明らかになるものを待つ必要があります。 この一連の証拠は、竜脚類の生理学と体温に関する議論を完全に解決するものではありませんが、古生物学者が非常に大きくなることのコストと利点をより詳しく調査するのに役立つかもしれません。
参照:
サンダー、P。、クリスチャン、A。、クラウス、M。、フェクナー、R。、ジー、C。、グリーベラー、E。、グンガ、H。、フンメル、J。、マリソン、H。、ペリー、S。、 Preuschoft、H.、Rauhut、O.、Remes、K.、Tutken、T.、Wings、O.、Witzel、U.2011。竜脚類恐竜の生物学:巨人の進化。 生物学的レビュー 86:117-155
Sverdlova、N.、Lambertz、M.、Witzel、U.、Perry、S.2012。家禽の気管および気嚢システムにおける熱伝達および蒸発冷却の境界条件:2次元CFD分析。 PLOS One 7, 9。 e45315
Wedel、M。2003。脊椎の空気圧、気嚢、および竜脚類恐竜の生理学。 古生物学 29、2:243-255