Срочные новости раздела
Велоцирапторы и тираннозавры оказались теплокровными, а стегозавры — нет

Велоцирапторы и тираннозавры оказались теплокровными, а стегозавры — нет

На протяжении десятилетий палеонтологи спорили, были ли динозавры теплокровными, как современные млекопитающие и птицы, или хладнокровными, как современные рептилии. Знание этого позволило бы понять, насколько они были активны и какова была их повседневная жизнь, но уверенно ответить на данный вопрос не удавалось. Теперь ученые представили новый метод изучения скорости метаболизма динозавров, использующий химические подсказки в костях.

Схематический рисунок подгруппы животных, которые были изучены в рамках исследования. Скорость метаболизма и результирующие термофизиологические стратегии обозначены цветом: оранжевые оттенки характеризуют высокую скорость метаболизма, совпадающую с теплокровностью, а синие оттенки характеризуют низкую скорость метаболизма, совпадающую с хладнокровностью. Слева направо: Plesiosaurus, Stegosaurus, Diplodocus, Allosaurus, Calypte (modern hummingbird). © Wiemann

«Нас как палеонтологов это очень волнует. Вопрос о том, были ли динозавры теплокровными или хладнокровными, — один из старейших вопросов в палеонтологии, и теперь мы думаем, что пришли к единому мнению, что большинство динозавров были теплокровными», — говорит ведущий автор статьи Ясмина Виманн (Jasmina Wiemann) из Калифорнийского технологического института.

Животные с высокой скоростью метаболизма эндотермичны, или теплокровны, они потребляют много кислорода и должны сжигать много калорий, чтобы поддерживать температуру тела и оставаться активными. Хладнокровные, или экзотермические, животные, такие как рептилии, меньше дышат и меньше едят. Их образ жизни менее энергетически затратен, чем у теплокровных животных, но за это приходится платить: температура тела хладнокровных животных зависит от внешних условий и они, как правило, менее активны, чем теплокровные существа.

Ученые пытались определить скорость метаболизма динозавров на основе химического и остеогистологического анализа их костей. «Ранее кости динозавров изучали с помощью изотопной геохимии, которая в основном работает как палеотермометр, — говорит Виманн. — Исследователи изучают минералы в окаменелостях и определяют, при каких температурах эти минералы будут формироваться. Это действительно классный подход, его появление произвело революцию, и он продолжает давать очень интересные сведения о физиологии вымерших животных. Но мы еще не совсем понимаем, как процессы окаменения изменяют изотопные сигналы, которые мы получаем, поэтому трудно однозначно сравнить данные окаменелостей с современными животными».

Еще один метод изучения метаболизма — скорость роста. «Если посмотреть на поперечное сечение костной ткани динозавра, там виден ряд линий, похожих на годичные кольца деревьев, которые соответствуют годам роста, — говорит один из авторов работы Маттео Фаббри (Matteo Fabbri) из Музея естественной истории имени Филда в Чикаго. — Посчитав линии роста и измерив расстояния между ними, можно увидеть, как быстро рос динозавр. Ограничение метода зависит от того, как вы преобразуете оценки скорости роста в метаболизм: более быстрый или более медленный рост может быть связан со стадией жизни животного, а не с его метаболизмом».

Новый метод, предложенный Виманн, Фаббри и их коллегами, направлен на один из самых основных признаков метаболизма: использование кислорода. При дыхании животных образуются побочные продукты, которые реагируют с белками, сахарами и липидами, оставляя после себя молекулярные следы, чрезвычайно стабильные и нерастворимые в воде, поэтому они сохраняются в процессе окаменения. По ним можно оценить, сколько кислорода вдыхал динозавр и, следовательно, какова была скорость его метаболизма.

Состав костей динозавров авторы работы исследовали с помощью рамановской инфракрасной спектроскопии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Они проанализировали бедренные кости 55 различных групп животных, включая динозавров, их летающих родственников птерозавров, их более дальних морских родственников плезиозавров, а также современных птиц, млекопитающих и ящериц. Ученые сравнили количество молекулярных побочных продуктов, связанных с дыханием, у современных животных с известной скоростью метаболизма и использовали эти данные, чтобы сделать вывод о скорости метаболизма древних животных.

Они выяснили, что скорость метаболизма динозавров в целом была высокой, но имелись и исключения. Ящеротазовые динозавры, такие как трицератопс и стегозавр, имели низкую скорость метаболизма, сравнимую с таковой у хладнокровных современных животных. Представители другой группы — птицетазовых динозавров, куда входили тероподы и зауроподы — двуногие, более похожие на птиц хищные динозавры, такие как велоцираптор и тираннозавр, а также гигантские травоядные динозавры с длинной шеей, такие как брахиозавр, — оказались теплокровными. Более того, у некоторых из них скорость метаболизма была сравнима с современными птицами и намного выше, чем у млекопитающих. Динозавры-тероподы — группа, в которую входят птицы, — развили высокий метаболизм еще до того, как некоторые из их представителей научились летать.

«Динозавры с более низким уровнем метаболизма в какой-то степени зависели от внешней температуры, — говорит Ясмина Виманн. — Ящерицы и черепахи сидят на солнце и греются, и нам, возможно, придется рассмотреть подобную «поведенческую» терморегуляцию у птицетазовых динозавров с исключительно низким уровнем метаболизма. С другой стороны, теплокровные динозавры должны были быть более активными, и им нужно было много есть. Теплокровные гигантские зауроподы были травоядными, и для питания этой метаболической системы требовалось много растительного вещества. У них была очень эффективная пищеварительная система, и, поскольку они были такими большими, для них, вероятно, было больше проблем с охлаждением, чем нагревом».

Статья опубликована в журнале Nature   Источник: polit.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Исследовательская группа под руководством ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) описала возможный биологический механизм, связывающий два заболевания, при котором рак молочной
подробнее...

Американские ученые выяснили, как небольшие генетические изменения позволили электрическим рыбам развить электрические органы. Открытие может помочь исследователям определить генетические мутации,
подробнее...

Работа примерно половины антибиотиков основана на том, что они подавляют активность рибосом, синтезирующих необходимые для жизни клетки белки. Однако рибосомы у грибков и человека очень похожи,
подробнее...

Коллаборация исследователей при участии специалистов Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ представила новый способ борьбы с трудноизлечимой меланомой. Ученые обнаружили, что одна из форм
подробнее...

Немецкие физики применили технику времяпролетной визуализации к вырожденному атомному ферми-газу в оптической ловушке для исследования механизма образования атомами куперовских пар. Спаривание
подробнее...

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу — так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других
подробнее...

Палеонтологи изучили покровы хорошо сохранившегося экземпляра пситтакозавра и обнаружили у него пупочный рубец (фактически пупок), как у некоторых крокодилов и ящериц. Это первая находка пупка среди
подробнее...

Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит с эффектом обратной связи и исследовали его динамику. Сами кристаллы представляли собой магнонные конденсаты, сформированные в жидком
подробнее...

Команда ученых из ВШЭ, Сколтеха, МПГУ, МИСИС создала нанофотонный микрофлюидный сенсор, потенциально применимый для диагностики, сопровождения и оценки эффективности лечения онкологических
подробнее...

Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток, — Shiny GATOM. В отличие от аналогов предложенный инструмент
подробнее...

Сингапурские физики сообщили о первом успешном пленении нейтральных атомов индия в магнитооптической ловушке. Для этого они использовали их лазерное охлаждение с метастабильного состояния. В
подробнее...

Ученые Института математических проблем биологии РАН (Пущино) провели компьютерное исследование структурных и физических свойств самоорганизующихся пептидных нанотрубок на основе дипептида
подробнее...

Коллаборация MicroBooNE подвела итоги нескольких лет работы по проверке гипотезы о том, что причиной аномального сигнала детектора MiniBooNe стал избыток электронных нейтрино. Три разные группы
подробнее...

Международный коллектив, объединивший исследователей из разных областей, среди которых и антрополог МГУ, исследовал ДНК из семи захоронений кыргызстанских кладбищ Кара-Джигач и Бурана, где,
подробнее...

Научная группа из Сколтеха и Сеченовского университета напечатала на 3D-принтере образцы из пористого сплава железа и кремния — создатели считают этот материал перспективным для дизайна костных
подробнее...

Новое исследование британских ученых раскрывает механизм, с помощью которого гены, кодирующие подмножество длинных некодирующих РНК, взаимодействуют с соседними генами, регулируя развитие и функцию
подробнее...

Физики из Германии и России провели сверхточное измерение изотопического сдвига электронного магнитного момента у водородоподобных ионов неона. Совместное измерение пары изотопов в ловушке Пеннинга
подробнее...

Разработан быстродействующий герметик для ран, состоящий из двух белков змеиного яда: экарина, который быстро инициирует свертывание крови, и текстилинина, который предотвращает разрушение тромба.
подробнее...