Gigantyzm dinozaurów

Mamy wakacje, czyli poniekąd sezon ogórkowy, cała Polska szuka pytona (w ostatnim tygodniu na naszych stronach szukało go prawie 200 tysięcy osób :), wybrańcy narodu bawią się w namiocie za milion złotych, a my zajmiemy się tematem, który od lat spędza sen z powiek wszystkim fanom dinozaurów. Temat w sam raz na wakacje – lekkostrawny, ale czy do końca?

Rozmiar dinozaurów

Jedną z rzeczy, która sprawia, że dinozaury są tak atrakcyjne dla dzieci i dorosłych, jest ich wielkość: roślinożercy, tacy jak argentynozaur czy brachiozaur ważyli kilkadziesiąt ton, a dorosły tyranozaur czy spinozaur mogły przekraczać nawet 10 ton. Sami sobie odpowiedzcie na pytanie – czy interesowalibyście się dinozaurami, gdyby były wielkości królika :)?

Z dowodów kopalnych jasno wynika, że dinozaury były masywniejsze niż jakakolwiek inna grupa zwierząt, które kiedykolwiek stąpały po Ziemi. Wyjątkiem są oczywiście niektóre rodzaje prehistorycznych rekinów (np. megalodon), wieloryby i gady morskie, takie jak ichtiozaury czy plezjozaury, którym funkcjonować pomaga(ło) oczywiście prawo Archimedesa 🙂

Jednak to, co dla entuzjastów dinozaurów jest fantastyczne, często powoduje u paleontologów i biologów ewolucyjnych ból głowy. Niezwykła wielkość dinozaurów, wymaga bowiem wyjaśnienia i ktoś musi to zrobić 🙂

Przyjrzyjmy się zatem nieco bliżej ogromnym dinozaurom i kilku mniej lub bardziej ze sobą powiązanym teoriom, które próbują wyjaśnić fenomen wielkości prehistorycznych gadów.

Teoria 1: Rozmiar dinozaurów zależny od obfitości pokarmu

Podczas ery mezozoicznej – której początki sięgają okresu triasowego, 250 milionów lat temu, do czasu wyginięcia dinozaurów pod koniec okresu kredowego, 65 milionów lat temu – poziom dwutlenku węgla w atmosferze był znacznie wyższy niż obecnie. Jeśli śledzicie debatę o globalnym ociepleniu, wiecie zapewne doskonale, że zwiększony poziom dwutlenku węgla jest bezpośrednio skorelowany ze wzrostem temperatury – co oznacza, że globalny klimat był o wiele cieplejszy miliony lat temu, niż jest dzisiaj.

To połączenie wysokiego stężenia poziomu dwutlenku oraz wysokich temperatur (średnia dzienna wynosząca 32 –  37 ^oC nawet w pobliżu biegunów) oznaczało, że prehistoryczny świat został pokryty różnorodną roślinnością – krzewy, drzewa, mchy itp. Podobnie jak dzieci będące w bufecie deserowym i zajadające się smakołykami przez cały dzień, zauropody mogły ewoluować do olbrzymich rozmiarów tylko dlatego, że nadwyżka pożywienia była pod ręką (pod pyskiem :)).

To wyjaśniałoby również, dlaczego niektóre tyranozaury i duże teropody były tak wielkie; 50-kilogramowy mięsożerca nie miałby większych szans w starciu z 50-tonowym roślinożercą. Co ciekawe, to zauważmy, że średnia wysokość ludzi zwiększa się na przestrzeni lat, oczywiście nie w tak spektakularny sposób, jak dinozaurów 😉

Teoria 2: Wielkość dinozaurów formą samoobrony

Jeśli Teoria nr 1 wydaje się Wam nieco uproszczona i naciągana, to znaczy, że Wasz umysły działają poprawnie: sama dostępność ogromnej ilości roślin niekoniecznie pociąga za sobą ewolucję gigantycznych zwierząt, które mogą przeżuć i połknąć ją do ostatniego kęsa i którym zęby odrastają na okrągło w ciągu miesiąca. Wszak Ziemia była zasiedlona przez mikroorganizmy przez dwa miliardy lat przed pojawieniem się życia wielokomórkowego, a nie posiadamy żadnych dowodów na istnienie jednotonowych bakterii 🙂

Ewolucja ma tendencję do pracy na wielu frontach i faktem jest, że wady gigantyzmu dinozaurów (takie jak powolność i konieczność ograniczonej liczebności populacji) mogły z łatwością przeważyć nad korzyściami.

Niektórzy paleontolodzy uważają jednak, że gigantyzm dawał ewolucyjną przewagę dinozaurom, które go posiadały: na przykład ogromny hadrozaur, taki jak szantungozaur (Shantungosaurus giganteus) byłby praktycznie odporny na ataki drapieżników, po osiągnięciu dorosłości. Chcąc zabić takiego giganta, nawet tarbozaury musiałyby polować w grupach.

O polowaniu np. na dorosłego alamozaura tyranozaury musiały raczej zapomnieć. Teoria ta również pośrednio przyjmuje, że Tyrannosaurus Rex był w dużej mierze padlinożercą, ale czy na pewno tak było?

Musimy być w tym zakresie ostrożni: oczywiście gigantyczne dinozaury korzystały ze swej wielkości, ponieważ w przeciwnym razie nie byłyby takie gigantyczne – to klasyczny przykład logiki ewolucyjnej. Jeżeli coś jest przydatne, to jest rozwijane, w przeciwnym wypadku jest ślepym zaułkiem łańcucha ewolucji.

Teoria 3: Gigantyzm dinozaura był produktem ubocznym zimnokrwistości

Tutaj sprawy stają się nieco śliskie. Wielu paleontologów badających gigantyczne dinozaury roślinożerne, takie jak hadrozaury i przede wszystkim zauropody, sądzi, że te bestie były zimnokrwiste z dwóch istotnych powodów: po pierwsze, w oparciu o nasze obecne modele fizjologiczne, ciepłokrwisty mamenchizaur (Mamenchisaurus) ugotowałby się od środka na zewnątrz, jak pieczony ziemniak i szybko stracił ważność ;).

Po drugie, żadne żyjące lądowe ssaki (dla przypomnienia są ciepłokrwiste) nie osiągały rozmiarów największych roślinożernych dinozaurów (słonie ważą kilka ton, a największy ssak w historii Ziemi, indrikoterium (Indricotherium), mógł osiągać wagę maksymalnie 16 ton. No dobrze, był jeszcze Palaeoloxodon, który mógł ważyć nieco więcej.

Zalety gigantyzmu

Jeśli zauropod wyewoluował do rozmiarów wystarczająco dużych, naukowcy sądzą, że osiągnąłby „homeotermię” – to znaczy zdolność do utrzymywania stałej temperatury wnętrza pomimo panujących warunków środowiskowych. Wynika to z faktu, że argentynozaur, który był wielkości domu, mógł ogrzewać się powoli (w słońcu, w ciągu dnia) i ochładzać również powoli (w nocy), zapewniając sobie w ten sposób dość stałą średnią temperaturę ciała – podczas gdy mniejsze gady są skazane na szybkie zmiany temperaturę ciała wraz ze zmianą temperatury otoczenia. Taki argentynozaur działałaby jak dom pasywny 🙂

Problem w tym, że te spekulacje na temat zimnokrwistych dinozaurów roślinożernych stają w opozycji do coraz powszechniejszych teorii dotyczących ciepłokrwistości mięsożernych dinozaurów. Trudno sobie bowiem wyobrazić, że zauropody były zimnokrwiste a teropody ciepłokrwiste.

Chociaż oczywiście nie jest niemożliwe, by ciepłokrwisty Tyrannosaurus Rex mógł współistnieć obok zimnokrwistego tytanozaura. Jednak biolodzy ewolucyjni byliby znacznie bardziej zadowoleni, gdyby wszystkie dinozaury, które przecież wyewoluowały od tego samego wspólnego przodka, posiadały jednorodny metabolizm – nawet gdyby to był „pośredni” metabolizm, w połowie drogi między ciepłokrwistym a zimnokrwistym, który nie odpowiada niczemu, co obserwujemy u obecnie istniejących zwierząt.

Dlaczego zatem dinozaury były takie wielkie :)?

Jeśli powyższe teorie sprawiły, że jesteście tak zdezorientowani jak przed przeczytaniem tego artykułu, nie jesteście sami. Faktem jest, że ewolucja bawiła się istnieniem gigantycznych zwierząt lądowych, na przestrzeni ok. 100 milionów lat, dokładnie podczas ery mezozoicznej. Przed i po dinozaurach większość ziemskich lądowych stworzeń miała rozsądne rozmiary, z nielicznymi wyjątkami (jak wyżej wspomniany Indricotherium), które jednak potwierdzają regułę.

Najprawdopodobniej niektóre kombinacje teorii 1, 2 i 3, wraz z możliwą czwartą teorią, którą musimy jeszcze sformułować, wyjaśnią gigantyzm dinozaurów. Na razie czekamy na kolejne odkrycia i nowe hipotezy, które przybliżą nas do rozwiązania tej zagadki.

Przy okazji, czy czytaliście artykuł o gigantyzmie i karłowaceniu wyspowym? Opisaliśmy tam bardzo ciekawy wpływ izolowanego środowiska na wielkość zwierząt na danym obszarze. Może warto i tą teorię wykorzystać przy próbie odpowiedzi na tytułowe pytanie, choć w przypadku dinozaurów nie mieliśmy do czynienia z przypadkiem izolacji, takiej jak wyspa. No chyba, że jako wyspę potraktujemy Ziemię w kosmosie.

Na koniec pytanie, które Was nurtuje od samego początku artykułu – skoro ssaki są małe, bo są ciepłokrwiste, to dlaczego płetwal błękitny może być taki duży? Koś wie ;)?

Polecamy

• Wojna o dinozaury
• Jak długo żyły dinozaury?
• Handel dinozaurami
• Jak głośno ryczał tyranozaur
• Megazauropody
• Opracowania
• Wymieranie
• Historia wymierania gatunków