by Krzysztof Soiński • 20 kwietnia 2020 • dinozaury roślinożerne, Giraffatitan, Zauropody • Komentarzy (0) • 1799

Jak duże były narządy wewnętrzne zauropoda (na przykładzie Giraffatitan brancai)

Gdy rozpatrujemy majestat dinozaurów, nie sposób nie wspomnieć o zauropodach, gdyż to one były przedstawicielami największych zwierząt lądowych w dziejach ziemi zarówno w kategorii długości ciała, masy jak i wysokości. Patrząc na szkielety lub obrazowe rekonstrukcje tych tytanów, nie można jednak nie zastanowić się jak duże były serca, płuca, wątroba czy żołądek tych zwierząt lub jaki był ich puls, ile kilogramów pokarmu dziennie spożywały. Nie ma jednoznacznych odpowiedzi na wszystkie te pytania, ponieważ wciąż jesteśmy na kognitywnej drodze wiodącej do dokładniejszego działania metabolizmu tych fascynujących kolosów, dlatego musimy uciekać się wyrafinowanych szacunków opartych na wiedzy naukowej współczesnych zwierząt i skromniejszej wiedzy na temat fizjologii największych zauropodów.

Szkic przedstawiający truchło rodzaju Diplodocus (z uwzględnieniem organów wewnętrznych) – autor Bob Nicholls.

Jednym z najlepiej poznanych i przebadanych gigantów jest brachiozauryd Giraffatitan brancai, którego jedną z rekonstrukcji szkieletowych eksponowana jest w Muzeum Historii Naturalnej w Berlinie od lat30,XX wieku i obejmuje materiał kopalny kilu osobników(jednostka skatalogowana jako MB.R.2180, wcześniej HMN SII). Ja w tej publikacji opierać się będę jednak na szacunkach wielkości poszczególnych narządów na podstawie danych o większej próbce Żyrafatyta (MB.R.2181, wcześniej jako HMN XV2) o wysokości ~ 13,27 metra (licząc od spodu stopy do najwyższego punktu łba), długości ~26 metrów oraz masie oscylującej w granicy ~37047 kilogramów (GDI-obliczenie własne), musimy wziąć pod uwagę aspekt tego, że nie będą to rekordowe wskaźniki względem dłuższych i cięższych zauropodów jak np. Argentntinosaurus huinculensis, gdzie serce, płuca lub wątroba były niewątpliwie jeszcze większe. Niemniej jednak nawet w przypadku tego afrykańskiego brachiozauryda są to absolutnie imponujące dane, które nie mogą znaleźć skali odniesienia do żadnego współcześnie żyjącego kręgowca lądowego (tylko niektóre wieloryby mogą konkurować z zauropodami pod tym względem). O ile w przypadku Żyrafatytan znamy wymiary pomiarowe łopatki (ponad 2 metry), kości udowej (1,86 metra) czy najdłuższego żebra (3 metry) to nadal dość mało wiemy na temat tkanek miękkich i narządów wewnętrznych. Starając się udzielić wam odpowiedzi na to zagadnienie przyjmuje założenie, iż średnia gęstość tkanki wynosić będzie 0,85 kg na 1000 cm³, całkowita masa ciała 37046,6 kilogramów, objętość ciała 48 m³ i całkowita powierzchnia ciała w przedziale pomiędzy 119 do 128 m².

Grafika przedstawiająca rekonstrukcję Giraffatitan brancai z różnych perspektyw – autor Nima Sassani.

Przyjmując powyższe założenia sama skóra dinozaura stanowiła by blisko 6% całkowitej masy odpowiadając ~ 2140 kilogramom, płuco osiągało by ~386 kilogramów a łączna ich objętość ~2956 litrów, zwierzę wykonywało by w spoczynku~ 5 oddechów na minutę (każdy wdech absorbował ~50 litrów powietrza), jednak muszę w tym miejscu zaznaczyć, że w przypadku układu oddechowego szacunki te są szalenie spekulacyjne. Kontynuując żołądek ważył ~ 2487 kilogramów (jako ciekawostkę dodam, iż według przypuszczalnych szacunków maksymalne wypełnienie żołądka po rozciągnięciu pokarmem roślinnym mogło wynosić ~ 8406 kilogramów), jest to znacznie więcej niż w przypadku w pełni dorosłego i jednego z największych indywidualnie osobników gatunku Tyrannosaurus rex FMNH PR2081 ‘’Sue’’ (szacunek dla tego teropoda wynosi ‘’zaledwie’’ ~ 731 kilogramów). Reasumując Żyrafatytan według oszacowania w ciągu dobowego cyklu (odejmując potencjalnie 3-4 godziny przeznaczone na sen) w ciągu godziny pochłaniał około 19 kilogramów pokarmu i łącznie w ciągu całego cyklu żerowania dziennego 361 – 380 kilogramów (nic dziwnego, że w najszybszych fazach wzrostu zauropody mogły zyskiwać dziesiątki kilogramów dziennie), porównawczo żyrafa w ciągu pasienia się pochłania ~34 kilogramy żywności, słoń ~200 kilogramów (dotyczy dorosłych samców). Dążąc dalej nerka opisywanego w artykule zauropoda osiągała by szacunek masy ~55 kilogramów, śledziona ~141 kilogramów a wątroba ~318 kilogramów. Jeżeli chodzi o aspekty masy serca osiągało by ono ~198 kilogramów i biło by z prędkością 17 uderzeń na minutę, całkowita objętość krwi w ciele wynosiła ~1881 litrów.

Warto wspomnieć o zakresach innych danych – waga samego szkieletu brachiozauryda wynosiła ~5700 kilogramów, mięśni natomiast ~17000 kilogramów co stanowiło by prawie połowę całkowitej masy zwierzęcia. W wyniku termoregulacji swojego ciała zauropod tracił potencjalnie w ciągu doby do~ 567 litrów wody z swego organizmu (~0,007 l/s). Kolejnym interesującym zagadnieniem jest kwestia związana z ciśnieniem krwi u Żyrafatytana, aby serce miało możliwość dopompowania tego ‘’życiodajnego płynu’’ do mózgu znajdującego się ponad 8 metrów powyżej poziomu serca, ciśnienie wytworzone w jednej z komór tego organu musiało wynosić ~86,4 kPa, objętość skurczowa natomiast na ~17,4 litra (dla porównania takie ciśnienie u dorosłego mężczyzny wynosi ~80 ml), narząd mięśniowy jakim jest serce tego kolosa (obejmując obie komory i przedsionki) wytwarzał skurczowe ciśnienie tętnicze osiągające wartość 760 mmHg natomiast rozkurczowe 600 mmHg (dla porównania wartości te u współczesnej żyrafy wynoszą odpowiednio 260-360 mmHg).

Podsumowując artykuł Giraffatitan jak i inni przedstawiciele zauropodów musiały niewątpliwie charakteryzować się wieloma autonomicznymi adaptacjami, które pozwalały im przetrwać, Giraffatitan i jego infrarząd był ‘’bardzo dopracowany’’ i mógł funkcjonować tylko w świecie późnej jury lub wczesnej kredy, kiedy klimat był ogólniej cieplejszy i wilgotniejszy, stosunek gazów w atmosferze był inny a ekosystemy zapewniały dostateczną ilość pokarmu. I choć po wyginięciu tych fascynujących kolosów na ziemi pojawiały się spektakularni przedstawiciele rzędu trąbowców (mamuty) czy nieparzystokopytnych (Paraceratherium) to zauropody nadal pozostają po prostu jednym z najbardziej genialnych ‘’ dzieł inżynieryjnych’’ samej natury.

Grafika ukazująca rozmieszczenie organów wewnętrznych zauropoda na przykładzie rodzaju Apatosaurus wykonana dla Johns Hopkins University Press. 1-Tchawica, 2-Przełyk, 3-Tętnica szyjna,4-Żyła szyjna, 5-Prawy przedsionek serca,6-Serce,7-Wątroba,8-Prawa komora serca, 9-Woreczek żółciowy,10-Jelito,11-Jelito ślepe,12-Jelito grube/Okrężnica,13-Jajaniki,14-Jajaowód,15-Kloaka, 16-Moczowód,17-Nerka, 18- Płuca,19- Żołądek.