"Третий глаз" современных рептилий дает ответы на вопросы об эволюции теплокровных животных. Подробнее о теплокровных и проворных рептилиях "" рассказала ихтиолог Татьяна Иванова. В течение нескольких десятилетий ученые обсуждают вопрос, были ли динозавры теплокровными, как птицы, или холоднокровными, как рептилии. Современные млекопитающие и птицы относятся к теплокровным животным, рыбы, рептилии и амфибии – к холоднокровным.
Яйца динозавра расскажут о теплокровности рептилий
Сравнение с теплокровными животными По сравнению с теплокровными животными, рептилии имеют более медленный метаболизм и, как правило, медленнее растут. Палеонтологи Америки и Испании, открытие которых опубликовано в журнале Nature, впервые нашли доказательства того, что тираннозавры были теплокровными рептилиями. Долгое время палеонтологи спорили о том, были динозавры холоднокровными, как современные рептилии, или теплокровными вроде птиц и млекопитающих. Рептилии это животные теплокровные или холоднокровные.
Большинство динозавров были теплокровными, говорят ученые
Например, титанозавры были склонны к теплокровности, а хищные овирапторы отличались низкой температурой тела. В воздушной среде доминировали птерозавры – теплокровные летающие рептилии (рис. 22). Из-за того, что он был теплокровным, ему удалось потеснить своих конкурентов и расселиться на достаточно большой территории.
Выявлена теплокровность древних рептилий
– В отличие от теплокровных рептилии не могут поддерживать постоянную температуру своего тела и, когда наступают холода, их метаболизм замедляется. Интерфакс: Американские и испанские палеонтологи использовали новый метод, чтобы определить, какие из динозавров были теплокровными, как млекопитающие и птицы, а какие. В отличие от теплокровных млекопитающих, рептилии не могут регулировать свою внутреннюю температуру, поэтому они являются экзотермами.
морские рептилии, возможно, были теплокровными
Передний мозг состоит из двух больших полушарий, от которых отходят обонятельные доли. Поверхность больших полушарий абсолютно гладкая. В мозговом своде полушарий различают первичный свод — архипаллиум , занимающий большую часть крыши полушарий, и зачатки неопаллиума. Дно переднего мозга в основном состоит из полосатых тел. Промежуточный мозг расположен между передним и средним мозгом. В верхней его части расположен эпифиз , а на нижней стороне — гипофиз. У большинства ящериц и гаттерии а также у многих вымерших форм рядом с эпифизом развивается теменной глаз , а у крокодилов потеряны оба этих органа. Дно промежуточного мозга занято зрительными нервами и их перекрестом хиазмой. Средний мозг представлен двумя крупными передними холмами — зрительными долями, а также небольшими задними холмами. Зрительная кора более развита, чем у амфибий. Мозжечок прикрывает переднюю часть продолговатого мозга.
Он более крупный по сравнению с мозжечком амфибий. Продолговатый мозг образует изгиб в вертикальной плоскости, который характерен для всех амниот. От головного мозга отходят 12 пар черепных нервов. В спинном мозге разделение на белое и серое вещество более отчётливо, чем у амфибий. От спинного мозга отходят сегментальные спинномозговые нервы, образуя типичное плечевое и тазовое сплетение. Отчётливо выражена вегетативная нервная система симпатическая и парасимпатическая в виде цепи парных нервных ганглиев. Глаз геккона Пресмыкающиеся имеют шесть основных органов чувств , из которых зрение имеет решающее значение. Орган зрения — глаза , устроены сложнее, чем у амфибий : в склере присутствует кольцо из тонких костных пластинок; от задней стенки глазного яблока отходит вырост — гребешок, вдающийся в стекловидное тело ; в ресничном теле развита поперечно-полосатая мускулатура, которая позволяет не только перемещать хрусталик , но и изменять его форму, таким образом осуществляя наводку на резкость в процессе аккомодации. Органы зрения имеют приспособления к работе в воздушной среде. Слёзные железы предохраняют глаза от высыхания.
Наружные веки и мигательная перепонка выполняют защитную функцию. У змей и некоторых ящериц веки срастаются, формируя прозрачную оболочку. Сетчатка глаза может содержать как палочки , так и колбочки. У ночных видов колбочки отсутствуют. У большинства дневных видов диапазон цветного зрения смещён в жёлто-оранжевую часть спектра. Форма зрачка чаще всего круглая или в виде вертикальной щели как у кошки , горизонтальный щелевидный зрачок, весьма распространённый у земноводных, среди рептилий встречается очень редко, например у плетевидных змей. Теменной глаз , сохранившийся у некоторых видов, важен для ориентирования в пространстве и синхронизации суточных ритмов организма с циклом смены дня и ночи, хотя многое в его функциях ещё неясно [69] [70]. Орган обоняния представлен внутренними ноздрями — хоанами — и вомероназальным органом. По сравнению со строением земноводных, хоаны расположены ближе к глотке, что даёт возможность свободно дышать в то время, как пища находится во рту. Обоняние развито лучше, чем у земноводных, позволяя многим ящерицам находить пищу, находящуюся под поверхностью песка на глубине до 6—8 см.
Орган вкуса — вкусовые луковицы , расположенные в основном в глотке. Орган тепловой чувствительности находится на лицевой ямке между глазом и носом с каждой стороны головы. Особенно развит у змей. У ямкоголовых змей термолокаторы позволяют определять даже направление источника теплового излучения. Орган слуха близок к органу слуха лягушек , он содержит внутреннее и среднее ухо , снабжённое барабанной перепонкой , слуховой косточкой — стременем и евстахиевой трубой. Роль слуха в жизни пресмыкающихся сравнительно невелика, особенно слаб слух у змей, не имеющих барабанной перепонки и воспринимающих колебания, распространяющиеся по земле или в воде. Пресмыкающиеся воспринимают звуки в диапазоне 20—6000 Гц , хотя большинство хорошо слышит лишь в диапазоне 60—200 Гц у крокодилов 100—3000 Гц. Осязание выражено отчётливо, особенно у черепах, которые могут чувствовать даже лёгкое прикосновение к панцирю. Дыхательная система[ править править код ] Для пресмыкающихся характерно дыхание всасывающего типа путём расширения и сужения грудной клетки при помощи межрёберной и брюшной мускулатуры. Попавший через гортань воздух поступает в трахею — длинную дыхательную трубку, которая на конце делится на бронхи , ведущие в лёгкие.
Как и у земноводных, лёгкие пресмыкающихся имеют мешкообразное строение, хотя их внутренняя структура намного сложнее. Внутренние стенки лёгочных мешков имеют складчатое ячеистое строение, что значительно увеличивает дыхательную поверхность. Строение лёгких значительно отличается у разных видов и может представлять слабодифференциированные органы с малым количеством ячей, у примитивных видов, таких как гаттерии , среднеразвитые органы с ярко выраженной внутренней структурой, как у большинства чешуйчатых, так и высокоразвитые лёгкие, имеющие почти губчатое строение как у птиц и млекопитающих , у таких рептилий, как вараны, тегу, крокодилы, многие черепахи и крупные змеи.
Поэтому при переходе к теплокровности для нормального функционирования внутреннего уха были необходимы морфологические адаптации, и мы смогли отследить их среди предков млекопитающих». Чтобы отследить эти изменения, ученые сравнили размеры каналов внутреннего уха у 341 животного, включая 243 вида ныне живущих и 64 — вымерших. Они обнаружили, что строение внутреннего уха древних животных не соответствовало высокой температуре тела до определенного момента 233 млн лет назад — поздний триасовый период. И произошло это на 20 млн лет позже, чем ранее считали ученые по косвенным признакам — в период повышенной нестабильности климата на Земле. До этого считалось, что теплокровность у животных возникла примерно 252 млн лет назад с появлением цинодонтов лат.
Cynodontia — собакозубые — зверозубых ящеров, переходной группы между динозаврами и млекопитающими. Более того, выяснилось, что этот переход произошел гораздо быстрее, чем предполагали ученые, — примерно тогда, когда у этих животных стали появляться усы, шерсть и особое строение позвоночника. Примерно одновременное появление шерсти и теплокровности особо обращает на себя внимание, поскольку шерстяной покров помогал животным сохранять тепло, вырабатываемое за счет повышенного уровня метаболизма. Исследование доказало ошибочность прежних представлений и утверждает, что цинодонты, предки современных зверей, в действительности еще были холоднокровными и значительно отличались от млекопитающих.
Гекково холодно? Леопардовые гекконы-это хладнокровные рептилии , поэтому они полагаются на жару от своего внешнего окружения, чтобы регулировать температуру своего тела. Advertisements Что такое единственная теплая ящерица? Первая известная теплая ящерица, The Tegu может нагреться до 10 градусов по сравнению с окружающей средой-делая его уникальным среди рептилий. Странно, он включает свою систему отопления только в определенное время года. Как и люди, они являются эндотермическими гомеотермами-или более раз в разговорной речи, « теплокровный ». Есть ли рыба теплые? Неважно, какова температура наружного, они должны поддерживать ту же внутреннюю температуру. Акула рыбой или млекопитающим? Акулы Fish. Они живут в воде и используют свои жабры, чтобы фильтровать кислород из воды. Акулы — это особый тип рыбы, известный, потому что их тело сделано из хряща вместо костей, как другая рыба.
Кроме того, 15 мая 2015 года было сделано открытие первой полностью теплокровной рыбы, которую обнаружили ученые из Национального управления океанических и атмосферных исследований США [1]. Дискуссионным также является вопрос о том, относились ли к теплокровным животным птерозавры и динозавры, хотя в последнее время исследователи всё больше склоняются к теплокровности, и споры идут уже о том, какие из видов являлись теплокровными, а какие — нет. Также нет окончательной ясности касательно того, каким именно видом эндотермии обладали динозавры, но имеющиеся данные позволяют сделать вывод, что у крупных динозавров была как минимум инерциальная гомойотермия. Итак, животное с размерами, свойственными большинству динозавров, может достигать той же степени температурного контроля, что и млекопитающие, сохраняя при этом типично рептилийный уровень метаболизма; это явление Дж. Хоттон 1980 назвал инерциальной гомойотермией. Судя по всему, именно инерциальная гомойотермия вкупе с бипедальностью и сделала динозавров царями мезозойской природы. В новом исследовании канадские и бразильские учёные, возможно, нашли ключ к разгадке этой эволюционной тайны. Группа под руководством Гленна Теттерселла Glenn Tattersall из Университета Брока обнаружила, что аргентинский чёрно-белый тегу Salvator merianae обладает сезонной теплокровностью. Эта ящерица длиной до 150 сантиметров обитает на большей части Южной Америки и хорошо известна биологам. Большую часть года, как и многие другие рептилии, тегу днём греются на солнце, а ночью прячутся в норах и остывают. Однако учёные с помощью датчиков и тепловых камер выяснили, что в сезон размножения, с сентября по декабрь, в утренние часы частота дыхания и ритм сердечных сокращений животного увеличиваются, и их температура вырастает, становясь выше температуры в норе на целых десять градусов по Цельсию. Учёные считают, что южноамериканские ящерицы представляют собой промежуточное звено между холоднокровными и теплокровными животными. Повышение температуры тела в период размножения увеличивает их активность при поиске партнёра, ускоряет развитие яиц и позволяет внимательнее заботиться о потомстве. Крупные вараны во время охоты или активного передвижения тоже разогреваются. Большие змеи, такие как питоны и удавы умеют повышать температуру тела, свернувшись в кольцо и сокращая мышцы, это используется для согрева и высиживания отложенных яиц. Виды гомойотермии [ править править код ] Различают истинную и инерциальную гомойотермию. Истинная гомойотермия имеет место, когда живое существо обладает достаточным уровнем метаболизма, чтобы поддерживать температуру тела на постоянном уровне за счёт самостоятельного производства энергии из потребляемой пищи. Современные птицы и млекопитающие относятся к истинно гомойотермным существам. Помимо достаточных энергетических возможностей они имеют также различные механизмы, предназначенные для удержания тепла перья, шерсть, подкожный слой жировой ткани и для защиты от перегрева при высокой температуре окружающей среды потоотделение. Недостаток у этого механизма в том, что для поддержания температуры тела необходимо много энергии, а соответственно и потребность в пище выше чем в любом другом случае. Инерциальная гомойотермия — это поддержание постоянной температуры тела за счёт крупных размеров и большой массы тела, а также специфического поведения например, греться на солнце, охлаждаться в воде. Эффективность механизма инерциальной эндотермии зависит в первую очередь от соотношения теплоёмкости упрощённо — массы и среднего теплового потока через поверхность тела упрощённо — площади тела , поэтому этот механизм может явно наблюдаться только у крупных видов. Инерциально-гомойотермное существо в периоды повышения температуры медленно нагревается, а в периоды похолодания — медленно остывает, то есть за счёт большой теплоёмкости колебания температуры организма сглаживаются.
Теплокровные рептилии
Вероятно, именно эволюционное преимущество в виде теплокровности позволило этим животным целых 185 миллионов лет властвовать в морях и океанах. Большинство современных рептилий и рыб — хладнокровные. Однако температура тела дельфинов, китов и тунца, например, почти не зависит от температуры окружающей среды.
С помощью рамановской спектроскопии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье они измерили в останках динозавров количество молекул окисленных липидов — побочных продуктов кислородного метаболизма. Такие молекулы достаточно стабильны и хорошо сохраняются в окаменелостях. Фактически они служат «записями», говорящими об интенсивности обмена веществ, и косвенно указывают на теплокровность или холоднокровность. Исследователи сравнили данные, полученные при анализе бедренных костей животных из 55 различных групп, включая как вымерших — динозавров, их летающих «родственников» птерозавров и более дальних водных «родственников» плезиозавров, так и современных — птиц, млекопитающих и рептилий. Оказалось, что у разных групп динозавров и скорость обмена веществ была разной. Динозавров по строению их костей разделяют на ящеротазовых и птицетазовых.
Птицетазовые, такие как растительноядные монстры трицератопс и стегозавр, имели низкую скорость метаболизма и в этом смысле мало отличались от современных холоднокровных позвоночных. Эти динозавры в какой-то степени зависели от температуры внешней среды и вполне могли, как ящерицы и черепахи, подолгу «подогреваться» на солнце. Парадоксально, но предками птиц были не птицетазовые, а ящеротазовые динозавры. К ящеротазовым относят как двуногих хищных динозавров, таких как велоцираптор и тираннозавр, так и гигантских, с длинной шеей растительноядных — диплодока и брахиозавра.
Эти данные были получены в ходе анализа останков ихтиозавров, плезиозавров и мозазавров, обитавших на планете во времена динозавров. О различии температуры тела и окружающей среды биологи судили, сравнивая содержание кислорода-18 в скелетах рептилий и рыб из тех же мест и того же временного периода. Судя по всему, метаболические процессы в теле этих существ шли быстрее, чем у современных рептилий, и позволяли древним животным преследовать добычу, опускаться на большие глубины, а также мигрировать на дальние расстояния.
По сравнению с холоднокровными, к которым относятся беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии, теплокровность дала млекопитающим и птицам ряд эволюционных преимуществ — способность к длительным аэробным нагрузкам, способность передвигаться дальше и развивать высокие скорости, осваивать холодные ареалы обитания. Однако возникновение теплокровности до сих пор остается одной из главных нерешенных загадок в палеонтологии. До недавнего времени ученые могли лишь по косвенным признакам предполагать, в какой период предки современных млекопитающих обрели теплокровность — по оценке выносливости, характеру метаболизма, наличию шерсти, способам заботы о потомстве и другим. Проблема в том, что каждый из этих признаков довольно трудно изучить по сохранившимся останкам, и они не имеют четкой привязки к температуре организма. Однако международной команде ученых под руководством палеонтологов из Музея естественной истории Лондона удалось найти способ, позволивший датировать обретение древними млекопитающими теплокровности. Дать ответ помогло исследование их внутреннего уха. Внутреннее ухо — часть органа слуха и равновесия, из-за своей сложной формы оно называется лабиринтом. Важной частью внутреннего уха являются так называемые полукружные каналы, которые перпендикулярны друг другу, и заполнены полупрозрачной студенистой жидкостью, называемой эндолимфой. При движении головы жидкость за счет своей инерции начинает переливаться, это движение фиксируют волоски вестибулярного нерва, что позволяет нам ориентироваться в пространстве и сохранять равновесие.
Динозавры определенно были теплокровными рептилиями
При этом некоторые рыбы, саламандры и черепахи стареют пренебрежимо медленно пренебрежимым старением называют темп старения, который трудно статистически отличить от нуля, а также нулевую корреляцию между возрастом и вероятностью смерти. Предполагается, что высокая продолжительность жизни пойкилотермных животных связана с их относительно медленным метаболизмом, скорость которого дополнительно снижается в прохладном климате. Кроме того, они растут всю жизнь, а значит, естественный отбор должен был отсеять из их генома большинство вредных мутаций, проявляющихся в позднем возрасте. Дополнительным фактором, обеспечивающим пойкилотермным животным долгую жизнь, могут быть различные защитные приспособления, такие как панцирь черепах, остеодермы крокодилов или яд змей и саламандр. Команда зоологов под руководством Бет Рейнке Beth A.
Reinke из Северо-восточного университета Иллинойса решила проверить эти предположения. Для этого они проанализировали литературные сведения о том, как долго живут представители 107 диких популяций рептилий и амфибий, относящихся к 77 видам. Эта информация была собрана путем мечения и повторного отлова животных, а исследования длились от четырех до шестидесяти лет. Для каждой популяции Рейнке с соавторами рассчитали скорость старения производную от кривой смертности и продолжительность жизни то есть число лет, по прошествии которых в выборке умирает 95 процентов взрослых особей.
Исследователи обнаружили, что в каждом попавшем в выборку отряде амфибий и рептилий есть хотя бы один вид с пренебрежимым старением. В данном случае это означает, что с возрастом у таких видов не увеличивается смертность и не снижается плодовитость авторы ориентируются на два из трех критериев Финча; для сравнения, создатели базы данных Anage также учитывают ряд физиологических показателей организма. Скорость старения черепах оказалась самой медленной — в среднем 0,04.
Как отметили ученые, биохимические процессы, стоящие за поддержанием стабильной внутренней температуры, довольно похожи и у млекопитающих, и у птиц, и даже у некоторых рыб кроме красноперого опаха некоторые рыбы имеют эндотермию некоторых частей тела. Это ставит под сомнение, насколько независимо возникла эндотермия у разных групп животных. В связи с этим возникает вопрос о том, что эндотермия всего тела могла появиться еще до разделения амниотов на синапсид и завропсид. Амниоты — группа, включающая как завропсид пресмыкающиеся и птицы , так и синапсид млекопитающие и их вымершие древние родственники. Иными словами, авторы новой работы предполагают, что эндотермия древнее 300 миллионов лет назад и уходит корнями в каменноугольный период.
Возникновение первых синапсид и завропсид относят к моменту не позднее 306-312 миллионов лет назад. Ясно, что если теплокровность возникла до разделения, то она явно древнее этой даты. Исследователи также отмечают, что костные останки многих древних видов, ранее считавшихся неэндотермными, несут явные следы большой скорости прижизненного метаболизма, типичной для высокой и стабильной температуры тела. В целом большой размер тела наземного существа, равно как и способность подолгу передвигаться на двух ногах, действительно невозможны без стабильно высокого артериального давления.
Некоторые рептилии, такие как змеи, также могут генерировать тепло за счет мышечной активности, такой как дрожь или сокращение мышц. Преимущества хладнокровия Хладнокровие имеет несколько преимуществ для рептилий.
Одним из основных преимуществ является то, что это позволяет им экономить энергию. Поскольку им не нужно производить собственное тепло, рептилии могут более эффективно использовать энергию, которую они потребляют. Им также не нужно есть так много, как теплокровным животным, что позволяет им выживать в условиях дефицита пищи. Кроме того, хладнокровие позволяет рептилиям иметь более медленную скорость метаболизма, что означает, что они могут дольше обходиться без еды и воды. Ограничения хладнокровия Хладнокровие также имеет свои ограничения. Одним из основных ограничений является то, что рептилии менее активны при более низких температурах.
Это может сделать их уязвимыми для хищников, так как они не смогут убежать так быстро. Кроме того, поскольку они полагаются на внешние источники тепла, рептилии более ограничены в среде, в которой они могут выжить. Обычно они обитают в более теплом климате и не могут выжить в очень холодных или жарких условиях. Роль окружающей среды в температуре тела рептилий Окружающая среда играет решающую роль в определении температуры тела рептилии. Количество доступного тепла, а также тип источника тепла могут оказать существенное влияние на способность рептилии регулировать температуру своего тела. Кроме того, на температуру тела рептилии могут влиять такие факторы, как влажность и ветер.
Однако цифра в 39 градусов может показаться завышенной, отмечает в своей статье Мотани. Даже у современных дельфинов — высокоразвитых млекопитающих — температура тела приблизительно равна человеческой. Лишь птицы гораздо «теплее», от 38 до 43 градусов, но они живут совсем в другой среде. Он предложил, что в метод закралась неучтенная ошибка, связанная с изменением изотопного состава атмосферы Земли. Коррекция температур на изменившийся изотопный состав дала разумные данные: температура тела ихтиозавров была около 24 градусов.
Почему динозавры не вымерли 65 миллионов лет назад?
- Подписка на дайджест
- Змеи хладнокровные или теплокровные
- Подписка на дайджест
- Популярное
- Публикации
- Теплокровные и холоднокровные животные - 69 фото
Первые млекопитающие были похожи на рептилий по скорости обмена веществ
"Третий глаз" современных рептилий дает ответы на вопросы об эволюции теплокровных животных. Объясните, почему пресмыкающиеся не могут быть истинно теплокровными, как птицы и млекопитающие. Теплокровные, наоборот, могут поддерживать постоянную температуру тела независимо от того, тепло ли вокруг или холодно, благодаря более активному метаболизму. Вначале были обнаружены первые холоднокровные млекопитающие (голые землекопы), а потом была найдена полноценно теплокровная рыба (обыкновенный опах).
Яйца динозавра расскажут о теплокровности рептилий
Исследователи попытались собрать показатели метаболизма динозавров из химических и остеогистологических анализов их костей. Новый метод позволяет оценить, сколько кислорода вдыхал динозавр, и, следовательно, скорость метаболизма. Ученые проанализировали бедренные кости 55 различных групп животных, включая динозавров, летающих птерозавров, их более отдаленных морских родственников плезиозавров и современных птиц, млекопитающих и ящериц, сравнив количество связанных с дыханием молекулярных побочных продуктов с известными скоростями метаболизма живых животных и использовали эти данные для определения скорости метаболизма вымерших.
Ботропс Шлегеля. Змея островной ботропс. Куфия Шлегеля. Цепкохвостый ботропс Шлегеля. Змеиный клещ Ophionyssus natricis,. Кустарниковая гадюка.
Зеленая кустарниковая гадюка. Варан хамелеон. Рептилия ящерка хамелеон Варан. Ящерицы игуаны вараны. Зелёная мамба змея. Зеленый полоз змея. Уж гадюка ,Кобра, питон. Жемчужная ящерица.
Рептилии красной книги. Рептилии занесенные в красную книгу России. Пресмыкающиеся красной книги. Пресмыкающиеся красной книги России. Голубая куфия гадюка. Куфия кустарниковая гадюка. Смарагдовый полоз. Гадюка альбинос.
Двухголовая змея альбинос. Королевская змея Калифорнийская Albino. Alligator Lizard. Аллигаторная ящерица. Eremius рептилия. Хладнокровные ящерицы. Эктотермные и эндотермные организмы. Эндотермные животные.
Эндотермные организмы примеры. Эктотермные организмы примеры. Палестинская гадюка Вернера. Собакоголовый удав. Собакоголовый питон. Собакоголовый удав укус. Собакоголовый удав зубы. Лягушка холоднокровная.
Лягушки хладнокровные животные. Лягушки теплокровные или холоднокровные. Теплокровные животные лягушка. Инфракрасное зрение у змей. Органы чувств змеи. Тепловое зрение у змей. Органы тепловой чувствительности у змей. Смарагдовый полоз зеленый.
Черепа холоднокровных. Пойкилотермные животные. Пойкилотермные животные картинки. Холоднокровные позвоночные пресмыкающиеся. Пресмыкающиеся теплокровные или холоднокровные. Гадюка Казнакова. Кавказская гадюка. Кавказская гадюка Орлова.
Гадюка Краснодарского края. Змеи Эквадора. Группы животных пресмыка. Класс пресмыкающиеся представители. Животные рептилии пресмыкающиеся. Сообщение на тему змея. Презентация на тему змеи Африки. Питон змея строение.
Однако зависимость здесь не 100-процентная: акула мако — мезотермная рыба, а китовая акула, при своих огромных размерах, остаётся холоднокровной. Чтобы поддержать температуру тела, у теплокровных животных есть набор физиологических механизмов, включающихся при понижении температуры среды, от дрожи до сжигания жировых запасов. У мезотермных таких уловок нет, так что они более зависимы от внешней температуры. С другой стороны, среди холоднокровных животных есть так называемые гигантотермные, которые, благодаря своим размерам, могут накапливать тепло — как это делают крокодилы, греющиеся на солнце. Они и нагреваются, и остывают медленнее, но всё равно решающую роль тут играет среда. У мезотермных животных, в отличие от гигантотермных, всё же есть свои ресурсы, чтобы поддерживать температуру тела в определённых рамках.
Возвращаясь к динозаврам, можно сказать, что мезотермность позволяла им двигаться, расти и размножаться быстрее по сравнению с обычными холоднокровными рептилиями. Это, кстати, могло быть одной из причин невероятного эволюционного успеха динозавров во времена мезозойской эры. С другой стороны, их уровень метаболизма был всё-таки ниже, чем если бы они были теплокровными, что позволяло многим из них достигать гигантских размеров. То есть, например, если бы тираннозавр был теплокровным, он бы просто не смог обеспечивать себя нужным количеством энергии и оставаться хищником. Одновременно авторы работы подчёркивают, что динозавры — группа очень разнообразная, и, скорее всего, далеко не все из них были мезотермными.
Ученые проанализировали бедренные кости 55 различных групп животных, включая динозавров, летающих птерозавров, их более отдаленных морских родственников плезиозавров и современных птиц, млекопитающих и ящериц, сравнив количество связанных с дыханием молекулярных побочных продуктов с известными скоростями метаболизма живых животных и использовали эти данные для определения скорости метаболизма вымерших. Команда обнаружила, что скорость метаболизма динозавров, как правило, была высокой, однако, например, трицератопс и стегозавр являлись холоднокровными, как современные рептилии. При этом двуногие, более похожие на птиц хищные динозавры, такие как велоцираптор и тираннозавр, наряду с гигантскими длинношеими травоядными, такими как брахиозавр, были теплокровными или даже горячекровными.
Змеи хладнокровные или теплокровные
Итак, животное с размерами, свойственными большинству динозавров, может достигать той же степени температурного контроля, что и млекопитающие, сохраняя при этом типично рептилийный уровень метаболизма; это явление Дж. Хоттон 1980 назвал инерциальной гомойотермией. Судя по всему, именно инерциальная гомойотермия вкупе с бипедальностью и сделала динозавров царями мезозойской природы. В новом исследовании канадские и бразильские учёные, возможно, нашли ключ к разгадке этой эволюционной тайны. Группа под руководством Гленна Теттерселла Glenn Tattersall из Университета Брока обнаружила, что аргентинский чёрно-белый тегу Salvator merianae обладает сезонной теплокровностью. Эта ящерица длиной до 150 сантиметров обитает на большей части Южной Америки и хорошо известна биологам. Большую часть года, как и многие другие рептилии, тегу днём греются на солнце, а ночью прячутся в норах и остывают. Однако учёные с помощью датчиков и тепловых камер выяснили, что в сезон размножения, с сентября по декабрь, в утренние часы частота дыхания и ритм сердечных сокращений животного увеличиваются, и их температура вырастает, становясь выше температуры в норе на целых десять градусов по Цельсию. Учёные считают, что южноамериканские ящерицы представляют собой промежуточное звено между холоднокровными и теплокровными животными. Повышение температуры тела в период размножения увеличивает их активность при поиске партнёра, ускоряет развитие яиц и позволяет внимательнее заботиться о потомстве. Крупные вараны во время охоты или активного передвижения тоже разогреваются.
Большие змеи, такие как питоны и удавы умеют повышать температуру тела, свернувшись в кольцо и сокращая мышцы, это используется для согрева и высиживания отложенных яиц. Виды гомойотермии [ править править код ] Различают истинную и инерциальную гомойотермию. Истинная гомойотермия имеет место, когда живое существо обладает достаточным уровнем метаболизма, чтобы поддерживать температуру тела на постоянном уровне за счёт самостоятельного производства энергии из потребляемой пищи. Современные птицы и млекопитающие относятся к истинно гомойотермным существам. Помимо достаточных энергетических возможностей они имеют также различные механизмы, предназначенные для удержания тепла перья, шерсть, подкожный слой жировой ткани и для защиты от перегрева при высокой температуре окружающей среды потоотделение. Недостаток у этого механизма в том, что для поддержания температуры тела необходимо много энергии, а соответственно и потребность в пище выше чем в любом другом случае. Инерциальная гомойотермия — это поддержание постоянной температуры тела за счёт крупных размеров и большой массы тела, а также специфического поведения например, греться на солнце, охлаждаться в воде. Эффективность механизма инерциальной эндотермии зависит в первую очередь от соотношения теплоёмкости упрощённо — массы и среднего теплового потока через поверхность тела упрощённо — площади тела , поэтому этот механизм может явно наблюдаться только у крупных видов. Инерциально-гомойотермное существо в периоды повышения температуры медленно нагревается, а в периоды похолодания — медленно остывает, то есть за счёт большой теплоёмкости колебания температуры организма сглаживаются. Недостатком инерциальной гомойотермии является то, что она возможна только при определённом типе климата — когда средняя температура окружающей среды соответствует желаемой температуре тела и нет длительных периодов сильных похолоданий или потеплений.
Из достоинств следует выделить небольшую потребность в пище при достаточно высоком уровне активности. Характерный пример инерциальной гомойотермии представляет собой крокодил.
С помощью датчиков и тепловых камер ученые выяснили, что в сезон размножения - с сентября по декабрь - температура пресмыкающихся вырастает, становясь на десять градусов выше температуры в норе.
Открытие для исследователей стало очень неожиданным, и в итоге им понадобилось три года на то, чтобы подтвердить результаты. В своих экспериментах Теттерселл и его коллеги на протяжении нескольких дней ограничивали ящерицам доступ к солнечному свету, сообщает издание Science. Однако те по-прежнему нагревались в предрассветные часы.
Принцип работы этого природного механизма учеными до конца не выяснен. Они предполагают, что тепло генерируют быстрые сокращения мышц и органов, вызванные выделением неустановленного на данный момент гормона.
Джасмина Виеманн, молекулярный палеобиолог из Йельского университета и первый автор исследования, делает предположения о поведении динозавров на основании новых данных. От птицетазовых с низкой скоростью метаболизма можно было ожидать «поведенческой» терморегуляции, как у ящериц и черепах, которые греются на солнце. Возможно, они также мигрировали в теплую местность в холодные сезоны.
Теплокровные динозавры могли быть более подвижными. Травоядным гигантским зауроподам приходилось бы поглощать большое количество пищи для поддержания высокого метаболизма, а их пищеварительная система должна была быть очень эффективной. Из-за их размеров охлаждение представляло для них большую проблему, чем нагрев тела. Источник Wiemann J.
Один из вопросов, ответ на который может многое прояснить о жизни этих древних животных: были они теплокровными или холоднокровными? И, похоже, ученым удалось это выяснить По температуре тела всех животных делят на теплокровных и холоднокровных. Первые — это птицы и млекопитающие, которые поддерживают постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды. Для таких животных характерен быстрый обмен веществ, высокое потребление кислорода и немалый расход энергии. Температура тела холоднокровных животных непостоянна и зависит от состояния окружающей среды. Их образ жизни требует меньше энергетических трат, но «плата» за это — зависимость от внешних условий. Среди позвоночных холоднокровными являются рыбы, земноводные, пресмыкающиеся и рептилии.
У них, как правило, более медленный обмен веществ по сравнению с теплокровными. Как известно, в процессе эволюции теплокровность появилась у птиц и млекопитающих независимо. А что насчет динозавров?