Először mérték meg a dinoszauruszok hőmérsékletét

A legnagyobb szárazföldi dinoszauruszok olyan meleg testhőmérsékletűek voltak, mint a legtöbb mai emlős - állapította meg egy új módszerrel egy nemzetközi kutatócsoport. Az eljárás segíthet tisztázni azt a régóta vitatott kérdést, hogy a dinoszauruszok hidegverűek voltak-e vagy melegvérűek.

Az egyik vizsgált Camarasaurus fog az észak-amerikai Morrison Formáció jura rétegeiből

Régóta vitatott kérdés, hogy a dinoszauruszok lassú és lomhán dübörgő állatok voltak-e, vagy pedig gyorsak és agilisak. Ez nagyrészt azon múlik, hogy vajon hideg- vagy melegvérűek voltak-e. Amikor a dinoszauruszokat először leírták a 19. század közepén, akkor a paleontológusok azt gondolták, hogy a megfontoltan cammogó állatok a mai hüllőkhöz hasonlóan a környezetükre támaszkodtak a testhőmérsékletük szabályozásában. Az elmúlt néhány évtized kutatásai azonban azt sugallták, hogy voltak köztük gyorsabb fajok is, mint például a Jurassic Parkból megismert Velociraptor vagy a T. rex. Ez viszont melegebb és szabályozott testhőmérsékletet feltételez, amit ma az emlősöknél tapasztalhatunk.

A California Institute of Technology (Caltech) munkatársai által vezetett nemzetközi kutatócsoport kifejlesztett egy új módszert, amelynek segítségével első ízben sikerült megmérni az egykor élt dinoszauruszok hőmérsékletét. A valaha élt legnagyobb szárazföldi állatok, a hosszú nyakú, hosszú farkú Sauropodák fogaiban mérték meg az egyes izotópok mennyiségét és arányát, és azt találták, hogy a dinoszauruszok körülbelül olyan meleg testhőmérsékletűek voltak, mint a ma élő emlősök nagy része.

A Science legújabb számában megjelenő cikk egyik szerzője szerint a módszer alkalmazása olyan, mintha bedugtak volna egy hőmérőt a 150 millió évvel ezelőtt élt állatoknak. Korábban a paleontológusok ezt meg sem próbálták, mivel eleve lehetetlen vállalkozásnak gondolták. Az új módszer viszont jelentős fordulatot hozott ebben a kérdésben. A kutatók 11 fogat vizsgáltak, amelyek Tanzánia, Wyoming és Oklahoma jura időszaki lelőhelyeiről származtak, és a volt tulajdonosaik a Brachiosaurus, valamint a Camarasaurus nemzetségeket képviselték. A mérések alapján a Brachiosaurus testhőmérséklete körülbelül 38,2, míg a Camarasaurusé 35,7 Celsius-fok volt, vagyis melegebbek voltak a krokodiloknál és az alligátoroknál, de hidegebbek a madaraknál. Az adatok mérési pontossága, illetve hibahatára 1-2 Celsius-fokon belül van.

Camarasaurus

Az eredmények új utat jelölhetnek ki a dinoszauruszok fiziológiája körül régóta zajló vitában. A mai emlősökhöz hasonló testhőmérséklet első megközelítésben arra utal, hogy a dínók melegvérűek lehettek. A kutatók szerint azonban a kérdés ennél jóval összetettebb. A nagytermetű Sauropodák a méretük révén sokkal hatékonyabban tudták megtartani a testük hőjét, mint a kistermetű emlősök. Így, még ha a dinoszauruszok hidegvérűek is voltak abban az értelemben, hogy a környezetüktől függött a hőmérsékletük, attól még lehetett meleg a testhőmérsékletük.

A most mért hőmérsékletek azonban alacsonyabbak, mint amit a korábbi testhőmérsékleti modellek feltételeztek. Ez arra utal, hogy valami fontos információ még hiányzik ahhoz, hogy a kutatók megértsék a dinoszauruszok fiziológiáját. A korábbi modellek szerint a dinoszauruszok gigantotermiásak voltak, vagyis a puszta méretük révén tudták fenntartani a meleg hőmérsékletet. A most kapott alacsonyabb hőmérséklet magyarázatára a geológusok azt mondják, hogy a dinoszauruszoknak lehetett néhány olyan fiziológiai vagy viselkedésbeli alkalmazkodása, amely lehetővé tette, hogy elkerüljék a túlhevülést. A dinoszauruszok, különösen nagytermetű felnőttként, kisebb anyagcsere-sebességgel is csökkenthették a belső hő mennyiségét. Egy légzsákszerű rendszerrel is rendelkezhettek a hő hatékonyabb szétosztása érdekében, vagy egy másik lehetséges megoldás, hogy a hosszú farok és hosszú nyak mentén tudták a hőt eloszlatni.

Az sajnos nem őrződik meg a fosszíliákban, hogy az adott szervezet hogyan kezelte a táplálékból nyert energiát, és azt hogyan osztotta szét és raktározta az izmokban. Korábban a kutatók csak indirekt módszereket tudtak használni a dinoszauruszok anyagcseréjének vagy hőmérsékletének becslésére. Például a lábnyomsorok lépésközéből megállapították, hogy milyen gyorsan futottak a dínók, és ebből következtethettek az állatok viselkedésére és fiziológiájára. Más megközelítésben a ragadozók és a prédaállatok arányát vizsgálták a fosszilis anyagban, vagy pedig a csontok növekedési sebességét mérték meg. De ezek a különböző vizsgálati irányok ellentmondó eredményeket hoztak, bármilyen értelmezésre könnyen lehetett találni egy ellenpéldát is.

Jura időszaki Sauropoda

A mostani vizsgálathoz egy olyan új izotópos módszert fejlesztettek ki, amellyel lehetséges a dinoszauruszok egykori testhőmérsékletének a meghatározása, és így a továbbiakban nem kell a találgatásokra hagyatkozni. A vizsgálat során a kutatók a ritka szén-13 és oxigén-18 izotópok koncentrációját mérik a bioapatit nevű ásványból, ami a fogakban és a csontokban található. A hőmérséklettől függ, hogy milyen gyakran kötődnek egymáshoz ezek az izotópok. Minél kisebb a hőmérséklet, annál több szén-13 és oxigén-18 kapcsolódik össze a bioapatitban. Az izotópok összekapcsolódási arányának mérésével egy közvetlen módszert kapunk azon környezet hőmérsékletének a meghatározására, amelyben az adott ásvány képződött. Jelen esetben ez a környezet a dinoszaurusz teste volt.

A kutatók azt tervezik, hogy következő lépésben még több dinoszauruszmintából nyerjenek hőmérsékletadatokat, és ki akarják terjeszteni a vizsgálatokat más kihalt gerinces fajokra is. Különösen a kistermetű és fiatal dinoszauruszok hőmérsékletadatai segíthetnének annak tesztelésében, hogy vajon a dinoszauruszok tényleg gigantotermiásak voltak-e. Több dinoszaurusz és egyéb kihalt állat testhőmérsékletének az ismerete azt is lehetővé tenné, hogy a paleontológusok többet megtudjanak a modern emlősök és madarak fiziológiájának az evolúciójáról.