– В отличие от теплокровных рептилии не могут поддерживать постоянную температуру своего тела и, когда наступают холода, их метаболизм замедляется. Теплокровные динозавры могли эволюционировать в человекоподобную рептилию около 40 млн лет назад. Существует так называемая "гипотеза терморегуляции", которая предполагает, что эктотермы (хладнокровные) стареют медленнее, чем эндотермы (теплокровные), так как метаболизм.
Динозавры определенно были теплокровными рептилиями
Скорость метаболизма можно также оценить по скорости роста животного, которая, в свою очередь, отражается на структуре его костной ткани. Так, на поперечном срезе кости динозавра можно увидеть линии, похожие на годичные кольца деревьев: их число и ширина покажут, сколько лет и как быстро росла данная особь. С другой стороны, скорость роста связана не только с обменом, но и с возрастом: молодые животные растут быстрее. Недавно американо-шведская группа ученых под руководством специалистов из Йельского университета США успешно применили новый метод изучения скорости обмена веществ динозавров. 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.
Например, галапагосские черепахи видовой комплекс Chelonoidis niger в среднем живут по сто лет, а гренландским полярным акулам Somniosus microcephalus и вовсе принадлежит рекорд долголетия среди позвоночных — средняя продолжительность их жизни составляет 272 года. 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.
Команда проанализировала бедренные кости 55 различных групп животных: динозавров, их летающих родственников птерозавров, более дальних морских родственников плезиозавров, современных птиц, млекопитающих и ящериц. Ученые сравнили количество молекулярных побочных продуктов со скоростью метаболизма живых животных. Выяснилось, что скорость метаболизма динозавров в целом была высокой. Есть две большие группы динозавров — ящеротазовые и птицетазовые. Ящеротазовые динозавры, такие как трицератопс и стегозавр, имели низкую скорость метаболизма, сравнимую с таковой у холоднокровных современных животных. Более похожие на птиц динозавры, такие как велоцираптор, тираннозавр, гигантские травоядные с длинной шеей, были тепло- или даже горячокровными. Исследователи были удивлены, обнаружив, что скорость метаболизма некоторых динозавров намного выше, чем у современных млекопитающих. Эти результаты, говорят исследователи, могут дать принципиально новое представление о том, на что была похожа жизнь динозавров. А также лучше понять мир вокруг нас.
Ученые узнали о социальном поведении динозавров уже 193 млн лет назадЧитать подробнее Ученые разработали метод, позволяющий напрямую оценивать метаболизм по ископаемым костям динозавров? 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.
Глюкоза могла быть причиной обретения теплокровности у рептилий
| Правда ли, что млекопитающие произошли от рептилий - Лайфхакер | Новости науки» Палеонтология» Теплокровность оказалась издревле присущей крокодилам, птицам и млекопитающим. |
| Динозавры были полутеплокровными | Но динозавры технически рептилии — кроме птиц, их ближайшими живыми родственниками являются крокодилы и аллигаторы. |
Теплокровные и холоднокровные животные
Однако между этими сенсорными органами есть некоторые кардинальные отличия. Проведем параллели с млекопитающими. Если бы у них была возможность сохранить функции этого органа, вряд ли это принесло бы дополнительную пользу. Обычные глаза отлично видят и днем, и ночью. В этом случае не нужны какие-то дополнительные ухищрения. А вот рептилиям этот орган нужен.
Похожий метод используют в ботанике, когда по годовым кольцам на спиле ствола определяют, хорошим или не очень был тот или иной год для дерева: если кольцо широкое, значит, условия были благоприятными, и дерево росло быстро. Примерно так же можно оценивать слои костной ткани, и тогда быстрый или медленный рост костей будет свидетельствовать о быстром или медленном метаболизме.
С помощью этого метода можно довольно достоверно предсказать скорость обмена веществ у современных животных: например, интенсивность метаболизма у зверей в 10 раз выше, чем у рептилий, и растут млекопитающие в 10 раз быстрее, чем ящерицы, змеи и т. Такой анализ, только ещё и для динозавров, был выполнен Джоном Грейди John M. Grady и его коллегами из Университета Нью-Мексико, результаты работы исследователи опубликовали в Science. Они не просто оценивали рост костей, но и сравнивали его с общим размером тела животного от рождения до зрелого возраста. И вот, когда данные по динозаврам сравнили с данными относительно ныне живущих теплокровных и холоднокровных, оказалось, что вымершие ящеры занимают некую промежуточную позицию, не являясь ни истинно теплокровными, ни истинно холоднокровными. Такие животные называются мезотермными, и из современных видов к ним относятся, например, большая белая акула, тунец, кожистая черепаха, ехидна. Подобно млекопитающим и птицам, мезотермные животные могут генерировать собственное тепло, но при этом они не могут поддерживать постоянную температуру тела, что сближает их с современными рептилиями.
У тунца, например, температура тела заметно снижается, когда он уходит на глубину, но всё она будет равно выше, чем у воды вокруг. Размеры тела могут влиять на появление мезотермности: крупным животным проще сохранять тепло, и поэтому, например, большая кожистая черепаха может позволить себе быть мезотермной, тогда как более мелкая зелёная черепаха — обычная холоднокровная рептилия.
А то, в свою очередь, малореально без высокоскоростного метаболизма, типичного для теплокровных с четырехкамерным сердцем у нетеплокровных четырехкамерных сердец нет. Изотопный состав костей множества древних видов также указывает на постоянную и высокую температуру тела. Вопрос о том, насколько эндотермными были древние сухопутные существа, имеет не только теоретическое значение.
На сегодня ясно, что уже к моменту великого пермского вымирания, четверть миллиарда лет назад, многие примитивные млекопитающие были эндотермными. После их гибели на планете расцвели динозавры и некоторые другие пресмыкающиеся. Если исходить из идей о том, что они были нетеплокровными, трудно объяснить их крупный и продолжительный эволюционный успех. Напротив, если теплокровность возникла более 300 миллионов лет назад, еще в каменноугольный период, получается, речь шла о смене одних теплокровных зверей на других, что в целом нормально для биологической эволюции. Статья опубликована в Biological Reviews.
Так, на поперечном срезе кости динозавра можно увидеть линии, похожие на годичные кольца деревьев: их число и ширина покажут, сколько лет и как быстро росла данная особь. С другой стороны, скорость роста связана не только с обменом, но и с возрастом: молодые животные растут быстрее. Недавно американо-шведская группа ученых под руководством специалистов из Йельского университета США успешно применили новый метод изучения скорости обмена веществ динозавров.
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.
Класс Пресмыкающиеся
Существует так называемая "гипотеза терморегуляции", которая предполагает, что эктотермы (хладнокровные) стареют медленнее, чем эндотермы (теплокровные), так как метаболизм. – В отличие от теплокровных рептилии не могут поддерживать постоянную температуру своего тела и, когда наступают холода, их метаболизм замедляется. В течение нескольких десятилетий ученые обсуждают вопрос, были ли динозавры теплокровными, как птицы, или холоднокровными, как рептилии. Палеонтологи из Испании и США использовали новый метод, чтобы определить, какие из динозавров теплокровными, как птицы, а какие — холоднокровными, как рептилии.
Динозавры были полутеплокровными
Существуют ли теплокровные рептилии? Почти все рептилии на земле хладнокровные, или экзотермические. Пресмыкающиеся, или Рептилии (от лат. reptilis [рептилис] — «ползающий»), — первые настоящие наземные позвоночные, приспособленные к жизни на суше в условиях недостатка. Существуют ли теплокровные рептилии? Почти все рептилии на земле хладнокровные, или экзотермические. В отличие от теплокровных млекопитающих, рептилии не могут регулировать свою внутреннюю температуру, поэтому они являются экзотермами. Напротив, если теплокровность возникла более 300 миллионов лет назад, еще в каменноугольный период, получается, речь шла о смене одних теплокровных зверей на.
Зоологи не нашли различий в средней скорости старения холоднокровных и теплокровных тетрапод
| "Третий глаз" современных рептилий дает ответы на вопросы об эволюции теплокровных животных | Чтобы удовлетворить свои метаболические потребности, теплокровные существа дышат примерно в пять раз чаще, чем рептилии. |
| Nature: Тираннозавры были активными теплокровными рептилиями | 26.05.2022 | | Современные млекопитающие и птицы относятся к теплокровным животным, рыбы, рептилии и амфибии – к холоднокровным. |
| Правда ли, что млекопитающие произошли от рептилий - Лайфхакер | Пресмыкающиеся, такие как рептилии и амфибии, не являются истинно теплокровными организмами. |
Знакомиться заранее: Любителям котиков и собачек с аллергией дали важный совет
Лишний орган для млекопитающих Как и обычный глаз, шишковидный состоит из роговицы, хрусталика и сетчатки. Однако между этими сенсорными органами есть некоторые кардинальные отличия. Проведем параллели с млекопитающими. Если бы у них была возможность сохранить функции этого органа, вряд ли это принесло бы дополнительную пользу.
Обычные глаза отлично видят и днем, и ночью. В этом случае не нужны какие-то дополнительные ухищрения.
Однако температура тела дельфинов, китов и тунца, например, почти не зависит от температуры окружающей среды. Биологи уверены, что нынешние данные помогут учёным изучить эволюцию гомойотермии.
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. Возможно, это исследование когда-нибудь объяснит потрясающую выносливость умооназавров.
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. Водные черепахи имеют более проницаемую кожу, а некоторые виды даже изменили свою клоаку, чтобы увеличить площадь газообмена. Даже с этими адаптациями дыхание никогда полностью не осуществляется без лёгких [71]. Смена воздуха в лёгких у каждой основной группы рептилий осуществляется по-разному.
У чешуйчатых лёгкие вентилируются почти исключительно осевой мускулатурой. Это та же самая мускулатура, которая используется при передвижении. Из-за этого ограничения большинство чешуйчатых вынуждены задерживать дыхание во время интенсивных пробежек. Некоторые, однако, нашли способ обойти это. Вараниды и некоторые другие виды ящериц используют буккальное сцеживание как дополнение к их обычному «аксиальному дыханию». Это позволяет животным полностью наполнять свои лёгкие во время бега и, таким образом, длительное время оставаться аэробно активными. Известно, что у ящериц тегу имеется протодиафрагма , отделяющая лёгочную полость от висцеральной. Хотя на самом деле он не способен к движению, он позволяет сильнее раздувать лёгкие, снимая вес внутренних органов с них [72].
Поскольку тело покрыто чешуйками, кожное дыхание у пресмыкающихся отсутствует исключение составляют мягкотелые черепахи и морские змеи , и лёгкие являются единственным дыхательным органом. У видов, живущих в воде, могут появляться специализированные адаптации, для того чтобы обходиться дольше без атмосферного воздуха, например у морских змей это слизистая выстилка рта, а у черепах это и полость рта и специальные анальные мешки, способные усваивать кислород из воды. Крокодилы на самом деле имеют мышечную диафрагму, аналогичную диафрагме млекопитающих. Разница в том, что мышцы крокодиловой диафрагмы тянут лобковую кость часть таза, подвижную у крокодилов назад, что опускает печень, тем самым освобождая пространство для расширения лёгких. Этот тип диафрагмальной установки называют «печёночным поршнем». Дыхательные пути образуют ряд двойных трубчатых камер в каждом лёгком.
Результаты исследования уже опубликовали в научном журнале. Оказалось, у отдельных групп динозавров была разная температура тела. Например, титанозавры были склонны к теплокровности, а хищные овирапторы отличались низкой температурой тела. Все это было доказано, на основе изучения скорлупы яиц — как показатель температуры тела самки во время овуляции.
"Третий глаз" современных рептилий дает ответы на вопросы об эволюции теплокровных животных
У других рептилий и амфибий эти показатели оказались намного скромнее: 21 год у крокодилов, 12 лет у чешуйчатых рептилий, десять лет у саламандр и восемь лет у лягушек. Некоторые древние морские рептилии обладали температурой тела на 20 °C выше температуры воды, в которой они плавали. Теплокровные динозавры должны были быть очень активны, причем быстрый обмен веществ появился у них еще до того, как их представители научились летать. Первым "теплокровную" черепаху обнаружил верующий учёный доктор Уэйн Фрэйр, в начале 1970х годов прошлого века. Палеонтологи из Испании и США использовали новый метод, чтобы определить, какие из динозавров теплокровными, как птицы, а какие — холоднокровными, как рептилии. Уникальный образец ихтиозавра юрского периода сохранил остатки мягких тканей, которые указали на теплокровность этих морских рептилий.