Sauropoder var ekstreme dinosaurer. Fra de relativt små dværgede arter - stadig en respektabel 12 fod lang eller så - til giganter, der strakte sig over 100 fod lang, var disse småhovedede, søjlelemede, langhalsede dinosaurier blandt de underligste skabninger, der nogensinde har vandret jorden. Bliv ikke narre af fortroligheden af arter som Apatosaurus og Brachiosaurus ; sauropodernes anatomi var så mærkelig, at paleontologer stadig drøfter grundlæggende spørgsmål i deres biologi. Hvordan sauropoder parret, fodret, pumpet blod fra deres hjerter til deres hoveder og endda hvordan de holdt deres hals, har alle givet rig grund til debat blandt specialister. Blandt de længstkørende mysterier er, hvordan så enorme og utvivlsomt aktive dyr forhindrede sig i at blive overophedet. Måske ligger løsningen i et anatomisk besvær, der deles med fugle.
Diplodocus og pårørende kan have haft et problem med kropstemperatur. Flere bevislinjer, fra histologi til lemmer, har vist, at uddøde dinosaurer havde fysiologiske profiler, der ligner aviærdinosaurier og pattedyr end ethvert reptil, men at opretholde en aktiv metabolisme og høj kropstemperatur kostede de gigantiske dinosaurier. Jo større dinosauren var, desto vanskeligere ville det have været at dumpe overskydende varme. Hvis en varmkørende sauropod skulle klave den for at indhente en styrmand eller undslippe en forfølgende theropod, kunne dinosauren risikere for overophedning gennem træning.
Sværhedsgraden, som store sauropoder må have været udsat for at kaste varme, er sommetider blevet nævnt som en grund til, at disse dinosaurer må have haft en ektotermisk, krokodillignende fysiologi, eller at de var "gigantotermer", der kun opretholdt relativt høje kropstemperaturer i kraft af deres størrelse og havde derfor lidt mere spillerum med varme genereret gennem træning. Som paleontolog Matt Wedel argumenterede i en gennemgang fra 2003 af sauropodbiologi, er disse positioner dog baseret på antagelser om dinosaur-åndedrætssystemer og fysiologi, der brugte krokodylier som modeller. Ikke kun har beviser fra knoglemikrostruktur indikeret, at sauropods voksede i et ekstremt hurtigt tempo på niveau med pattedyr, men paleontologer har fundet, at sauropods havde fuglelignende åndedrætssystemer, der kombinerede lunger med et system med luftsække. Et sådant system ville være afstemt til at klare en aktiv, endotermisk livsstil, herunder en måde at dumpe overskydende varme på.
Vi ved, at sauropoder havde luftsække på grund af deres knogler. Især i nakken invaderede luftsække, der stammede fra kerne af åndedrætssystemet, knoglen og efterlod særegne indrykk. (Selvom theropod dinosaurier ikke altid er så omfattende, viser de også bevis på disse luftsække. Til dato har dog ingen fundet solid bevis for luftsække i de ornitiske dinosaurier, der inkluderer de hornede ceratopsianer, spade-næbede hadrosaurer og pansrede ankylosaurier .) Ud over at lette knoglerne på sauropods og øge deres åndedrætseffektivitet kan dette komplekse system have spillet en rolle i at lade sauropods dumpe varme gennem fordampningskøling på samme måde som store fugle gør i dag. Konceptet ligner det, der får et sumpkøler til at fungere - fordampning af vand i det fugtige væv i en sauropods luftrør under udånding ville have hjulpet dinosauren med at dumpe varmen i udgående luft.
Men luftsækkers rolle i et sådant system, langt mindre et dyr 80 meter langt eller mere, er uklar. Inferensen er åbenlyst - som fugle, sauropoder havde den anatomiske hardware til at afkøle sig - men mekanikerne i processen er stadig uklar, da vi ikke kan observere en levende Mamenchisaurus . Tidligere i efterår debuterede imidlertid biolog Nina Sverdlova og kolleger forskning, der kan hjælpe paleontologer med at undersøge sauropod-vejrtrækning.
Ved hjælp af observationer fra levende fugle skabte Sverdlova en virtuel model af en kyllinges luftrør og luftsæk med øje for at simulere varmeudveksling. Forskerne fandt, at deres relativt enkle model var i stand til at tilnærme sig eksperimentelle data fra levende fugle, og lignende modeller kan hjælpe paleobiologer med at estimere, hvordan sauropoder dumpede varme. Vi bliver nødt til at vente på, hvad fremtidige studier finder. Denne evidenslinje vil ikke helt løse debatten om sauropodfysiologi og kropstemperatur, men det kan hjælpe paleobiologer med at undersøge omkostningerne og fordelene ved at være så store.
Referencer:
Sander, P., Christian, A., Clauss, M., Fechner, R., Gee, C., Griebeler, E., Gunga, H., Hummel, J., Mallison, H., Perry, S., Preuschoft, H., Rauhut, O., Remes, K., Tutken, T., Wings, O., Witzel, U. 2011. Biologi af sauropod-dinosaurerne: udviklingen af gigantisme. Biologiske anmeldelser 86: 117-155
Sverdlova, N., Lambertz, M., Witzel, U., Perry, S. 2012. Grænseværdier for varmeoverførsel og fordampningskøling i luftrøret og luftsækken i husholdningen: En to-dimensionel CFD-analyse. PLOS One 7, 9. e45315
Wedel, M. 2003. Vertebral pneumaticity, luftsække og fysiologien i sauropod dinosaurier. Paleobiology 29, 2: 243-255
