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首の長い恐竜が脳に血液を送り込んだ方法

大規模な生活は簡単ではありません。 竜脚類の恐竜-これまで地球を歩く最大の生き物-は、急速な成長率、軽くて強く、豊富な量の食物であるスケルトンを必要とするだけでした。

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さて、古生物学者はこれらの巨大な恐竜に関する残りの謎の一つを破ったかもしれません:彼らはどのようにして彼らの脳を養うために彼らの長い首に十分な血液を送り出しましたか?

南カリフォルニア大学の古生物学者マイケル・ハビブは、ニューメキシコの砂漠で見つかった巨大なティタノサウルスの骨を見た後、竜脚類の首を調べるように促されました。 よく保存された首の骨には、頸部long骨と呼ばれる棘が含まれ、6フィート近く伸びています。 これらのロッドは、非常に柔軟な種類の骨でできており、「かなり良いばねを作った」ことが判明しました。

巨大な恐竜が歩くと、その動きは竜脚類の「慣性問題」を生み出したでしょう。 この効果を弱めるものがなければ、ハビブは、「首はひどく取り付けられたクレーンや風のように木々のように前後に揺れ始めます」と言います。

これらの弾力性のある骨はその効果を弱め、恐竜が首を比較的安定して保つことを可能にしました、ハビブは先週テキサス州ダラスで開催された脊椎動物古生物学会に集まった研究者に語った。

しかし、ハビブは恐竜の特別な解剖学的配置が独特の副作用を持っていることを発見しました。 化石と現代動物の解剖学の組み合わせから、古生物学者は、どの筋肉が頸部rib骨と他の近くの軟部組織を取り囲んでいたに違いないかを知っています。 竜脚類では、頸部のrib骨が曲がったため、首に向かって圧縮され、筋肉が椎骨動脈に巻き付いた気嚢を押していました。 実際、この動きは「心臓への付属ポンプとして機能します」とHabibは言います。

fig-3-full.jpg 竜脚類の首の典型的な骨格構造; 色付きのバーはメートル単位の長さを表します。 挿入図は、人間やキリンを含む他の竜脚類ではない動物の首の長さを示しています。 (Taylor MP、Wedel MJ。(2013)竜脚類の首が長い理由とキリンの首が短い理由PeerJ 1:e36 https://dx.doi.org/10.7717/peerj.36)

古生物学者は何十年もの間、竜脚類が心臓から脳に重要な液体を送り出すのに十分な血圧をどのように生成できるかについて議論してきました。

「竜脚類の首は、恐竜の解剖学の他の部分が論争を起こしているのと同じ理由で論争を呼んでいます。それは極端な特徴です」とハビブは言います。 研究者はこの問題を克服するために2トンの心臓、特別なサイフォンシステム、さらには小さな「疑似心臓」を提案しましたが、これらのアイデアはすべて、関連する軟組織が保存されないという事実に苦しみました。

ハビブの仮説によれば、答えはずっと顔を凝視していた。 そして、このソリューションは比較的少ない労力で機能していました。 恐竜が首を動かしたときはいつでも、血液をポンピングすることができ、首が非常に長い恐竜でのみ効果が強くなります。

「首を長くすればするほど、骨格筋とポンプが増えます」とHabib氏は言います。つまり、首が40フィート近く伸びたマメンチサウルスのような極度の竜脚類は、血液を維持するために十分な余分な力があったことを意味しますポンピング。

首の筋肉の力の1〜3%が血流を助けた場合、その効果は心臓の必要な質量を25%以上削減したとハビブは指摘します。 ですから、ほんの少しの仕事でさえ首があれば、心が安らぐでしょう。 この場合、竜脚類は血液ポンプを維持するために特別な見えない器官を必要としませんでした。 代わりに、筋肉、血管、気嚢の配置は、「首がそれ自体で代償を払う」ことを意味するとハビブは言います。

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