هل كانت الديناصورات ذات دم دافئ؟

لأن هناك الكثير من الارتباك حول ما يعنيه أي مخلوق ، وليس مجرد ديناصور "بدم بارد" أو "بدم دافئ" ، فلنبدأ تحليلنا لهذه المشكلة ببعض الأمور التي تشتد الحاجة إليها تعريفات.

يستخدم علماء الأحياء مجموعة متنوعة من الكلمات لوصف عملية التمثيل الغذائي لحيوان معين (أي طبيعة وسرعة العمليات الكيميائية التي تحدث داخل خلاياه). في ماص للحرارة مخلوق ، تولد الخلايا الحرارة التي تحافظ على درجة حرارة جسم الحيوان ، بينما ذوات الدم البارد تمتص الحيوانات الحرارة من البيئة المحيطة.

هناك نوعان من المصطلحات الفنية التي تزيد من تعقيد هذه المشكلة. الأول هو العلاجات المنزلية، واصفا الحيوانات التي تحافظ على درجة حرارة الجسم الداخلية الثابتة ، والثاني هو متعلق بالحرارة، والذي ينطبق على الحيوانات التي تتقلب درجة حرارة جسمها وفقًا للبيئة. (من المربك ، أنه من الممكن أن يكون المخلوق حراريًا ، ولكن ليس جسديًا حراريًا ، إذا قام بتعديل سلوكه من أجل الحفاظ على درجة حرارة جسمه عند مواجهة بيئة معاكسة.)

كما قد تكون قد خمنت من التعريفات المذكورة أعلاه ، فإنه لا يعني بالضرورة أن الزواحف الخارجة للحرارة تحتوي على دم أكثر برودة ، من ناحية درجة الحرارة ، من الثدييات الماصة للحرارة. على سبيل المثال ، سوف يكون دم سحلية الصحراء التي تتشمس في الشمس أكثر دفئًا مؤقتًا من دم السحلية ثدييات متشابهة الحجم في نفس البيئة ، على الرغم من انخفاض درجة حرارة جسم السحلية حلول الظلام.

على أي حال ، في العالم الحديث ، تكون الثدييات والطيور ماصة للحرارة وطبيعية (أي ، "ذات الدم الحار") ، في حين أن معظم الزواحف (وبعض الأسماك) كلاهما متعلقان بالحرارة و poikilothermic (أي ، "بدم بارد"). فماذا عن الديناصورات؟

على مدى مائة عام تقريبًا بعد أن بدأت حفرياتهم في التنقيب ، افترض علماء الحفريات وعلماء الأحياء التطوريون أن الديناصورات كانت بدم بارد. يبدو أن هذا الافتراض قد تم تغذيته بثلاثة خطوط تفكير متشابكة:

1) كانت بعض الديناصورات كبيرة جدًا ، مما دفع الباحثين إلى الاعتقاد بأنهم كانوا بطيئين في المقابل التمثيل الغذائي (حيث يتطلب الأمر كمية ضخمة من الطاقة لمائة طن من الأعشاب للحفاظ على ارتفاع الجسم درجة الحرارة).

2) تم افتراض أن هذه الديناصورات نفسها لديها للغاية أدمغة صغيرة لأجسادهم الكبيرة ، التي ساهمت في صورة مخلوقات بطيئة ، متدلية ، ليست مستيقظة بشكل خاص (مثل السلاحف غالاباغوس أكثر من سرعة فيلوسيرابتورز).

3) نظرًا لأن الزواحف والسحالي الحديثة ذات دم بارد ، فمن المنطقي أن مخلوقات "تشبه السحلية" مثل الديناصورات يجب أن يكون لها دم بارد أيضًا. (وهذا ، كما قد توقعت ، هو أضعف حجة لصالح الديناصورات ذات الدم البارد.)

بدأت هذه النظرة التي تلقتها الديناصورات تتغير في أواخر الستينيات ، عندما حفنة من علماء الحفريات ، من بينهم روبرت باكر و جون أوستروم، بدأت في نشر صورة للديناصورات كمخلوقات سريعة وحيوية وسريعة الحيلة ، تشبه الحيوانات المفترسة للثدييات الحديثة أكثر من السحالي المتناثرة في الأسطورة. كانت المشكلة ، سيكون من الصعب للغاية بالنسبة ل الديناصور ريكس للحفاظ على نمط حياة نشط هذا إذا كان بدم بارد - مما أدى إلى نظرية أن الديناصورات قد تكون في الواقع داخلية.

لأنه لا توجد ديناصورات حية يمكن تشريحها (باستثناء واحد محتمل ، سنحصل عليه إلى أسفل) ، معظم الأدلة على التمثيل الغذائي بدم دافئ تنبع من النظريات الحديثة حول الديناصور سلوك. فيما يلي الحجج الرئيسية الخمسة للديناصورات الماصة للحرارة (بعضها تم الطعن فيه أدناه ، في قسم "الحجج ضد").

• كانت بعض الديناصورات على الأقل نشطة ونشطة وذكية. كما ذكر أعلاه ، فإن الدافع الرئيسي لنظرية الديناصورات ذات الدم الحار هو أن بعض الديناصورات عرضت سلوك "الثدييات" ، والذي ينطوي على مستوى من الطاقة (من المفترض) لا يمكن الحفاظ عليه إلا من خلال ذوات الدم الحار التمثيل الغذائي.
• تظهر عظام الديناصور دليل على التمثيل الغذائي الماص للحرارة. أظهر التحليل المجهري أن عظام بعض الديناصورات نمت بمعدل مماثل للثدييات الحديثة ، و لديها ميزات مشتركة مع عظام الثدييات والطيور أكثر من عظام العصر الحديث الزواحف.
• تم العثور على العديد من أحافير الديناصورات في خطوط العرض العالية. من المرجح أن تتطور الكائنات ذات الدم البارد في المناطق الدافئة ، حيث يمكنهم استخدام البيئة للحفاظ على درجات حرارة أجسامهم. تستلزم خطوط العرض المرتفعة درجات حرارة أكثر برودة ، لذا من غير المحتمل أن تكون الديناصورات ذات دم بارد.
• الطيور هي باطن الحرارة ، لذلك يجب أن تكون الديناصورات أيضًا. يعتبر العديد من علماء الأحياء الطيور "ديناصورات حية" ، والسبب في أن الدم الحار للطيور الحديثة هو دليل مباشر على التمثيل الغذائي بدم دافئ من أسلافهم الديناصورات.
• تطلبت الدورة الدموية في الديناصورات استقلابًا بدمًا دافئًا. إذا كان عملاقًا صوروبود مثل براكيوصور أبقى رأسه في وضع رأسي ، مثل الزرافة ، كان من شأنه أن يفرض متطلبات هائلة على قلبه - وأيضًا فقط التمثيل الغذائي الماص للحرارة يمكن أن يغذي نظام الدورة الدموية.

وفقًا لبعض علماء الأحياء التطوريين ، لا يكفي أن نقول ذلك لأن بعض الديناصورات ربما كانت أسرع وأذكى مما كان يُفترض سابقًا ، جميع الديناصورات لديها استقلاب دموي دافئ - ومن الصعب بشكل خاص استنتاج الأيض من السلوك المفترض ، بدلاً من الأحافير الفعلية سجل. فيما يلي الحجج الرئيسية الخمسة ضد الديناصورات ذات الدم الحار.

• كانت بعض الديناصورات كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تحملها. وفقًا لبعض الخبراء ، من المرجح أن يكون ارتفاع درجة حرارة 100 طنًا من الصربود مع التمثيل الغذائي بدم دافئ يسخن ويموت. عند هذا الوزن ، كان يمكن أن يكون الديناصور ذي الدم البارد هو ما يسمى "الحرارة المنزلية بالقصور الذاتي" - أي ، فتسخن ببطء وبرد ببطء ، مما سمح لها بالحفاظ على جسم ثابت أكثر أو أقل درجة الحرارة.
• ال الجوراسي وكانت فترات العصر الطباشيري حارة وعكرة. صحيح أنه تم العثور على العديد من أحافير الديناصورات على ارتفاعات عالية ، ولكن منذ 100 مليون سنة ربما كانت قمة جبلية بارتفاع 10000 قدم معتدلة نسبيًا. إذا كان المناخ حارًا على مدار العام ، فهذا من شأنه أن يفضل الديناصورات ذات الدم البارد التي تعتمد على درجات الحرارة الخارجية للحفاظ على حرارة أجسامها.
• لا نعرف ما يكفي عن وضعية الديناصورات. ليس من المؤكد أن باروسورس رفع رأسه إلى العلف من أجل اليرقة. يعتقد بعض الخبراء أن الديناصورات الكبيرة العاشبة عقدت رقابها الطويلة الموازية للأرض ، باستخدام ذيولها كثقل موازن. وهذا من شأنه أن يضعف الحجة القائلة بأن هذه الديناصورات تحتاج إلى عمليات التمثيل الغذائي ذات الدم الدافئ لضخ الدم إلى أدمغتها.
• دليل العظام مبالغ فيه. قد يكون صحيحًا أن بعض الديناصورات نمت بمقطع أسرع مما كان يعتقد سابقًا ، ولكن هذا قد لا يكون دليلاً على التمثيل الغذائي بدم دافئ. أظهرت إحدى التجارب أن الزواحف الحديثة (ذات الدم البارد) يمكن أن تولد العظام بسرعة في ظل الظروف المناسبة.
• كانت الديناصورات تفتقر إلى تربينات التنفس. لتزويد احتياجاتها الأيضية ، تتنفس المخلوقات ذات الدم الدافئ حوالي خمس مرات مثل الزواحف. تحتوي باطن الأرض التي تعيش في الأرض على تراكيب في جماجمها تسمى "التوربينات التنفسية" ، والتي تساعد على الاحتفاظ بالرطوبة أثناء عملية التنفس. حتى الآن ، لم يعثر أحد على أدلة قاطعة على هذه الهياكل في أحافير الديناصورات - وبالتالي ، لا بد أن الديناصورات كانت بدم بارد (أو ، على الأقل ، بالتأكيد ليست داخلية).

إذن ، ما الذي يمكن أن نخلص إليه من الحجج المذكورة أعلاه ضد الديناصورات ذات الدم الحار وضدها؟ يعتقد العديد من العلماء (غير المنتسبين إلى أي من المعسكرين) أن هذا النقاش قائم على كاذب الأماكن - أي أنه ليس من الضروري أن تكون الديناصورات إما ذات دم دافئ أو بدم بارد ، مع عدم وجود البديل الثالث.

الحقيقة هي أننا لا نعرف حتى الآن ما يكفي حول كيفية عمل الأيض ، أو كيف يمكن أن تتطور ، لاستخلاص أي استنتاجات محددة حول الديناصورات. من الممكن أن الديناصورات لم يكن من ذوي الدم الحار ولا من الدم البارد ، ولكن كان لديهم نوع "متوسط" من التمثيل الغذائي الذي لم يتم تثبيته بعد. من الممكن أيضًا أن تكون جميع الديناصورات ذات دم دافئ أو دم بارد ، لكن بعض الأنواع الفردية طورت تكيفات في الاتجاه الآخر.

إذا كانت هذه الفكرة الأخيرة تبدو مربكة ، ضع في اعتبارك أنه ليس كل الثدييات الحديثة ذات دم دافئ بنفس الطريقة تمامًا. الفهد السريع الجائع لديه التمثيل الغذائي التقليدي بدم دافئ ، ولكن خلد الماء البدائي نسبيًا الأيض المتناغم الذي يكون من نواح كثيرة أقرب إلى تلك السحلية ذات الحجم المقارن من تلك الموجودة في السحلية الأخرى الثدييات. ومما يزيد الأمور تعقيدًا ، أن بعض علماء الحفريات يدعون أن الثدييات البطيئة الحركة (مثل Myotragus و The Cave Goat) لها استقلاب دموي حقيقي.

اليوم ، يشترك غالبية العلماء في نظرية الديناصورات ذات الدم الحار ، لكن هذا البندول يمكن أن يتأرجح في الاتجاه الآخر حيث يتم اكتشاف المزيد من الأدلة. في الوقت الحالي ، يجب أن تنتظر الاكتشافات المحددة حول استقلاب الديناصورات الاكتشافات المستقبلية.