Å leve stort er ikke lett. Sauropod-dinosaurene - de største skapningene som noensinne har vandret jorden - krevde rask vekst, skjeletter som var både lette og sterke og rikelig mengder mat, bare for det første.
Relatert innhold
- Slik presser du den største dinosauren inn i et New York City Museum
- En langhalset marine-krypdyr er den første som er kjent for å filtrere fôret som en hval
- Kan eggeskall knekke saken om dinosaurer løper varme eller kalde?
- Sex og dinosaurhalser
Nå kan paleontologer ha knekt et av de gjenværende mysteriene om disse gigantiske dinosaurene: Hvordan pumpet de nok blod opp i de lange halsene til å mate hjernen deres?
Paleontolog fra University of South California, Michael Habib, ble inspirert til å undersøke sauropodhalsene etter å ha sett bein fra en gigantisk titanosaur funnet i New Mexico-ørkenen. De godt bevarte nakkebeinene inkluderte ryggrader kalt livmorhals ribbeina som strekker seg nesten seks meter lange. Disse stengene, sier Habib, viste seg å være laget av en veldig fleksibel slags bein som "gjorde ganske darn gode fjærer."
Mens de gigantiske dinosaurene gikk, ville bevegelsen ha skapt et "treghetsproblem" for sauropodene. Uten noe å dempe denne effekten, sier Habib, "nakken kommer til å begynne å svinge frem og tilbake som en dårlig montert kran eller tre i en lek."
Det var her de cervikale ribbeina kom inn. Disse fjærlige benene dempet den effekten, slik at dinosaurene kunne holde nakken relativt stødige mens de plodded langs, fortalte Habib forskere samlet i forrige uke på Society of Vertebrate Paleontology møte i Dallas, Texas.
Men Habib fant at dinosaurenes spesielle anatomiske ordning hadde en særegen bivirkning. Fra en kombinasjon av fossil og moderne dyreanatomi, vet paleontologer hvilke muskler som må ha omgitt livmorhalsen og de andre myke vevene i nærheten. I sauropods, når livmorhalsen ribbet bøyet seg, ville de ha komprimert mot nakken, og muskelen ville ha presset på luftsekker pakket rundt vertebral arterien. Faktisk fungerer bevegelsen som en tilbehørspumpe til hjertet, sier Habib.
De typiske skjelettstrukturene til sauropodhalsene; fargede stolper representerer lengde i meter. Innsettingen viser nakkelengder for andre dyr som ikke er sauropod, inkludert mennesker og sjiraffer. (Taylor MP, Wedel MJ. (2013) Hvorfor sauropoder hadde lange halser, og hvorfor sjiraffer har korte halser. PeerJ 1: e36 https://dx.doi.org/10.7717/peerj.36) Paleontologer har i flere tiår diskutert hvordan sauropoder kunne ha generert nok blodtrykk til å pumpe den viktige væsken fra hjertet til hjernen.
"Sauropod-halser er omstridte av samme grunn som andre deler av dinosauranatomi er omstridte - det er en ekstrem egenskap, " sier Habib. Forskere har foreslått to-toners hjerter, spesielle sifon-systemer og til og med en streng med små "pseudo-hjerter" for å overvinne problemet, men alle disse ideene led under det faktum at de relevante bløtvevene aldri ble bevart.
I følge Habibs hypotese har svaret stirret oss i ansiktet hele tiden. Og løsningen ville fungert med relativt liten innsats. Blodpumping ville få et løft når dinosaurene beveget nakken, sier Habib, og effekten blir bare sterkere i dinosaurene med usedvanlig lange halser.
"Når du gjør nakken lengre, får du mer skjelettmuskulatur og får mer pumpe", sier Habib, noe som betyr at ekstreme sauropoder som Mamenchisaurus, som hadde en nakke som strakk seg nesten 40 fot, ville hatt rikelig med ekstra kraft til å holde blodet pumping.
Hvis selv en til tre prosent av nakkens muskelkraft hjalp blodstrømmen, ville effekten ha redusert den nødvendige massen av hjertet med over 25 prosent, bemerker Habib. Så halsen med litt arbeid hadde vært en stor lettelse for hjertet. I dette tilfellet trengte ikke sauropods spesielle, usettede organer for å holde blodet sitt pumpende. I stedet innebar ordningen av muskler, blodkar og luftsekker, at "nakken betaler for seg selv."
