Apakah Dinosaurus Berdarah Panas?

Karena ada begitu banyak kebingungan tentang apa artinya bagi makhluk apa pun — bukan hanya dinosaurus — menjadi “Berdarah dingin” atau “berdarah panas,” mari kita mulai analisis kami tentang masalah ini dengan beberapa yang sangat dibutuhkan definisi.

Ahli biologi menggunakan berbagai kata untuk menggambarkan metabolisme hewan tertentu (yaitu, sifat dan kecepatan proses kimia yang terjadi di dalam selnya). Dalam sebuah endotermik Makhluk, sel menghasilkan panas yang menjaga suhu tubuh hewan, sementara ectothermic hewan menyerap panas dari lingkungan sekitarnya.

Ada dua istilah seni yang semakin memperumit masalah ini. Yang pertama adalah homeotermik, menggambarkan hewan yang mempertahankan suhu tubuh internal yang konstan, dan yang kedua adalah poikilothermic, yang berlaku untuk hewan yang suhu tubuhnya berfluktuasi sesuai dengan lingkungan. (Yang membingungkan, adalah mungkin bagi makhluk untuk menjadi ectothermic, tetapi bukan poikiothermic, jika ia memodifikasi perilakunya untuk menjaga suhu tubuhnya ketika dihadapkan pada lingkungan yang merugikan.)

Seperti yang Anda duga dari definisi di atas, itu tidak serta merta berarti bahwa reptil ektotermik secara harfiah memiliki darah yang lebih dingin, menurut suhu, daripada mamalia endotermik. Sebagai contoh, darah kadal gurun yang berjemur di bawah sinar matahari sementara akan lebih hangat daripada darah a mamalia berukuran serupa di lingkungan yang sama, meskipun suhu tubuh kadal akan turun bersama senja.

Lagi pula, di dunia modern, mamalia dan burung adalah endotermik dan homeotermik (yaitu, "Berdarah panas"), sementara sebagian besar reptil (dan beberapa ikan) keduanya ectothermic dan poikilothermic (mis., "berdarah dingin"). Jadi bagaimana dengan dinosaurus?

Selama seratus tahun atau lebih setelah fosil mereka mulai digali, ahli paleontologi dan biologi evolusi beranggapan bahwa dinosaurus pasti berdarah dingin. Asumsi ini tampaknya dipicu oleh tiga alur pemikiran yang saling terkait:

1) Beberapa dinosaurus sangat besar, yang membuat para peneliti percaya bahwa mereka memiliki lambat metabolisme (karena itu akan membutuhkan sejumlah besar energi untuk herbivora seratus ton untuk mempertahankan tubuh tinggi suhu).

2) Dinosaurus yang sama ini dianggap sangat otak kecil untuk tubuh mereka yang besar, yang berkontribusi pada citra makhluk lambat, lamban, tidak terlalu terjaga (lebih seperti kura-kura Galapagos daripada cepat Velociraptors).

3) Karena reptil dan kadal modern berdarah dingin, masuk akal bahwa makhluk "mirip kadal" seperti dinosaurus juga harus berdarah dingin. (Ini, seperti yang Anda duga, adalah argumen terlemah yang mendukung dinosaurus berdarah dingin.)

Pandangan yang diterima tentang dinosaurus mulai berubah pada akhir 1960-an, ketika beberapa ahli paleontologi, menjadi kepala di antara mereka Robert Bakker dan John Ostrom, mulai mengumumkan gambar dinosaurus sebagai makhluk yang cepat, cerdas, dan energetik, lebih mirip dengan pemangsa mamalia modern daripada kadal mitos yang berjejer. Masalahnya adalah, itu akan sangat sulit untuk Tyrannosaurus rex untuk mempertahankan gaya hidup aktif jika berdarah dingin - mengarah pada teori bahwa dinosaurus mungkin, pada kenyataannya, adalah endoterm.

Karena tidak ada dinosaurus hidup di sekitar untuk dibedah (dengan satu kemungkinan pengecualian, yang akan kita dapatkan ke bawah), sebagian besar bukti untuk metabolisme berdarah panas berasal dari teori modern tentang dinosaurus tingkah laku. Berikut adalah lima argumen utama untuk dinosaurus endotermik (beberapa di antaranya ditantang di bawah, di bagian "Argumen Melawan").

• Setidaknya beberapa dinosaurus aktif, pintar, dan cepat. Seperti disebutkan di atas, dorongan utama untuk teori dinosaurus berdarah panas adalah bahwa beberapa dinosaurus dipamerkan Perilaku "mamalia", yang mensyaratkan tingkat energi yang (mungkin) hanya dapat dipertahankan oleh orang berdarah panas metabolisme.
• Tulang dinosaurus menunjukkan bukti metabolisme endotermik. Analisis mikroskopis telah menunjukkan bahwa tulang beberapa dinosaurus tumbuh pada tingkat yang sebanding dengan mamalia modern, dan memiliki lebih banyak kesamaan dengan tulang mamalia dan burung daripada mereka dengan tulang zaman modern reptil.
• Banyak fosil dinosaurus ditemukan di garis lintang tinggi. Makhluk berdarah dingin jauh lebih mungkin untuk berevolusi di daerah hangat, di mana mereka dapat menggunakan lingkungan untuk menjaga suhu tubuh mereka. Lintang yang lebih tinggi memerlukan suhu yang lebih dingin, jadi tidak mungkin dinosaurus berdarah dingin.
• Burung adalah endoterm, jadi dinosaurus juga demikian. Banyak ahli biologi menganggap burung sebagai "dinosaurus hidup," dan alasan bahwa berdarah panas burung modern adalah bukti langsung untuk metabolisme berdarah panas nenek moyang dinosaurus mereka.
• Sistem peredaran darah Dinosaurus membutuhkan metabolisme berdarah panas. Jika raksasa sauropoda Suka Brachiosaurus menjaga kepalanya dalam posisi vertikal, seperti jerapah, yang akan menempatkan tuntutan besar pada jantungnya - dan hanya metabolisme endotermik yang dapat memicu sistem peredaran darahnya.

Menurut beberapa ahli biologi evolusi, tidaklah cukup untuk mengatakan bahwa karena beberapa dinosaurus mungkin lebih cepat dan lebih pintar daripada yang diperkirakan sebelumnya, semua dinosaurus memiliki metabolisme berdarah panas - dan terutama sulit untuk menyimpulkan metabolisme dari perilaku yang diperkirakan, daripada dari fosil yang sebenarnya. merekam. Berikut adalah lima argumen utama menentang dinosaurus berdarah panas.

• Beberapa dinosaurus terlalu besar untuk menjadi endoterm. Menurut beberapa ahli, sauropoda seberat 100 ton dengan metabolisme berdarah panas kemungkinan akan menjadi terlalu panas dan mati. Pada berat itu, dinosaurus berdarah dingin bisa jadi apa yang disebut "homeotherm inersia" - yaitu, itu memanas perlahan dan mendingin perlahan, memungkinkannya untuk mempertahankan tubuh yang lebih atau kurang konstan suhu.
• Itu Jurassic dan periode Cretaceous panas dan lembab. Memang benar bahwa banyak fosil dinosaurus telah ditemukan di ketinggian tinggi, tetapi 100 juta tahun yang lalu bahkan puncak gunung setinggi 10.000 kaki mungkin relatif sejuk. Jika iklim panas sepanjang tahun, itu akan mendukung dinosaurus berdarah dingin yang mengandalkan suhu luar untuk menjaga panas tubuh mereka.
• Kami tidak cukup tahu tentang postur dinosaurus. Tidak pasti itu Barosaurus mengangkat kepalanya untuk mencari makan untuk grub; beberapa ahli berpikir dinosaurus herbivora yang besar memegang leher panjangnya sejajar dengan tanah, menggunakan ekornya sebagai penyeimbang q. Ini akan melemahkan argumen bahwa dinosaurus ini membutuhkan metabolisme berdarah panas untuk memompa darah ke otak mereka.
• Bukti tulang berlebihan. Mungkin benar bahwa beberapa dinosaurus tumbuh pada kecepatan yang lebih cepat daripada yang diyakini sebelumnya, tetapi ini mungkin bukan bukti yang mendukung metabolisme berdarah panas. Satu percobaan telah menunjukkan bahwa reptil modern (berdarah dingin) dapat dengan cepat menghasilkan tulang dalam kondisi yang tepat.
• Dinosaurus tidak memiliki turbinat pernapasan. Untuk memenuhi kebutuhan metabolisme mereka, makhluk berdarah panas bernapas sekitar lima kali lebih sering daripada reptil. Endotermi yang tinggal di darat memiliki struktur di tengkorak mereka yang disebut "turbinat pernapasan," yang membantu mempertahankan kelembaban selama proses respirasi. Hingga saat ini, belum ada yang menemukan bukti konklusif dari struktur ini dalam fosil dinosaurus — karenanya, dinosaurus pasti berdarah dingin (atau, setidaknya, jelas bukan endoterm).

Jadi, apa yang bisa kita simpulkan dari argumen di atas untuk dan melawan dinosaurus berdarah panas? Banyak ilmuwan (yang tidak terafiliasi dengan salah satu kubu) percaya bahwa perdebatan ini didasarkan pada yang salah tempat - yaitu, itu bukan kasus bahwa dinosaurus perlu berdarah panas atau berdarah dingin, tanpa alternatif ketiga.

Faktanya adalah, kita belum cukup tahu tentang bagaimana metabolisme bekerja, atau bagaimana itu berpotensi berkembang, untuk menarik kesimpulan pasti tentang dinosaurus. Mungkin saja itu dinosaurus tidak berdarah panas atau berdarah dingin, tetapi memiliki jenis metabolisme "sedang" yang belum ditebak. Mungkin juga semua dinosaurus berdarah panas atau berdarah dingin, tetapi beberapa spesies individu mengembangkan adaptasi ke arah lain.

Jika ide terakhir ini terdengar membingungkan, ingatlah bahwa tidak semua mamalia modern berdarah panas dengan cara yang persis sama. Cheetah yang cepat dan lapar memiliki metabolisme klasik berdarah panas, tetapi olahraga platipus yang relatif primitif a metabolisme yang disetel ke bawah yang dalam banyak hal lebih dekat dengan kadal berukuran sebanding daripada yang lainnya mamalia. Lebih lanjut masalah rumit, beberapa ahli paleontologi mengklaim bahwa mamalia prasejarah yang bergerak lambat (seperti Myotragus, Gua Kambing) memiliki metabolisme berdarah dingin yang sebenarnya.

Saat ini, sebagian besar ilmuwan berlangganan teori dinosaurus berdarah panas, tetapi pendulum itu dapat berayun ke arah lain karena lebih banyak bukti yang digali. Untuk saat ini, kesimpulan pasti tentang metabolisme dinosaurus harus menunggu penemuan di masa depan.