https://frosthead.com

Jak dinosauři s dlouhým hrdlem čerpali krev do mozku

Žít ve velkém není snadné. Dinosauři sauropodů - největší tvorové, kteří kdy chodili po Zemi - vyžadovali rychlé tempo růstu, kostry, které byly lehké a silné a hojné množství jídla, jen pro začátek.

Související obsah

  • Zde je návod, jak vytlačíte největšího dinosaura do muzea v New Yorku
  • Mořský plaz s dlouhým hrdlem je první, kdo filtruje krmivo jako velryba
  • Mohou Eggshells rozbít případ, zda dinosauři byli horkí nebo studeni?
  • Pohlaví a dinosauří krky

Nyní mohou paleontologové popraskat jednu ze zbývajících záhad o těchto obřích dinosaurech: Jak napumpovali dost krve do svých dlouhých krků, aby nakrmili jejich mozky?

Paleontolog University of Southern California Michael Habib byl inspirován k vyšetřování krků sauropodů poté, co viděl kosti od obřího titanosaura nalezeného v poušti v Novém Mexiku. Mezi dobře zachované kosti krku patřily páteře zvané krční žebra, která se táhnou téměř šest stop dlouhá. Habib říká, že tyto pruty byly vyrobeny z velmi pružného druhu kosti, která „udělala docela zatraceně dobré prameny“.

Jak obří dinosauři šli, pohyb by pro sauropody vytvořil „inerciální problém“. Habib říká, že bez něčeho, co by tento účinek zmírnilo, „se krk začne kymácet tam a zpět jako ve větru špatně namontovaný jeřáb nebo strom.“

Tady přicházely krční žebra. Tyto pružné kosti tento účinek tlumily a umožňovaly dinosaurům udržet si krky relativně stabilní, když se drnaly podél, Habib řekl vědcům, kteří se shromáždili minulý týden na setkání paleontologie Společnosti obratlovců v Dallasu v Texasu.

Habib však zjistil, že zvláštní anatomické uspořádání dinosaurů mělo zvláštní vedlejší účinek. Paleontologové z kombinace fosilních a moderních zvířecích anatomií vědí, které svaly musely obklopovat krční žebra a další blízké měkké tkáně. V sauropodech, jak se krční žebra ohnula, by se stlačily směrem ke krku a sval by tlačil na vzduchové vaky omotané kolem obratlové tepny. Pohyb „působí jako doplňková pumpa do srdce“, říká Habib.

fig-3-full.jpg Typické kosterní struktury krků sauropodů; barevné pruhy představují délku v metrech. Vložka ukazuje délky krku pro jiná zvířata, která nejsou sauropodi, včetně lidí a žiraf. (Taylor MP, Wedel MJ. (2013) Proč sauropodové měli dlouhé krky a proč mají žirafy krátké krky. PeerJ 1: e36 https://dx.doi.org/10.7717/peerj.36)

Paleontologové po celá desetiletí debatují o tom, jak by sauropodové mohli vytvořit dostatečný krevní tlak k pumpování vitální tekutiny ze srdce do mozku.

"Sauropodské krky jsou sporné ze stejného důvodu jako ostatní části anatomie dinosaurů jsou sporné - je to extrémní vlastnost, " říká Habib. Vědci navrhli k vyřešení problému dvoutunová srdce, speciální sifonové systémy a dokonce i řetězec malých „pseudo srdcí“, ale všechny tyto myšlenky trpěly tím, že příslušné měkké tkáně nebyly nikdy zachovány.

Podle Habibovy hypotézy nás odpověď celou dobu hleděla do tváře. A řešení by fungovalo s relativně malým úsilím. Krevní pumpování by mělo podporu, kdykoli by dinosauři pohybovali krkem, říká Habib, a účinek se u dinosaurů posiluje pouze s mimořádně dlouhými krky.

"Když si krk prodloužíte, získáte více kosterního svalu a získáte více pumpy, " říká Habib, což znamená, že extrémní sauropodové jako Mamenchisaurus, kteří měli krk natažený téměř 40 stop, by měli dostatek extra energie, aby si udrželi svou krev čerpací.

Pokud by i jedno až tři procenta svalové síly krku pomohlo toku krve, účinek by snížil potřebnou hmotnost srdce o více než 25 procent, poznamenává Habib. Takže krk, který by dělal i malou práci, by byl velkou úlevou pro srdce. V tomto případě sauropodové nevyžadovali speciální, neviditelné orgány, aby udrželi jejich čerpání krve. Habib místo toho znamená, že uspořádání svalů, krevních cév a vzduchových vaků znamená, že „krk se vyplatí sám za sebe“.

Jak dinosauři s dlouhým hrdlem čerpali krev do mozku