Dinosaur Sauropod - haiwan darat terbesar sepanjang masa - beratnya mencapai 80-100 tan dan panjangnya mencapai 40-50 meter. Meringkaskan semua data yang ada, ahli paleontologi menamakan lima faktor utama yang memungkinkan perkembangan gigantisme dalam sauropod: penolakan untuk mengunyah makanan, pembiakan cepat dengan bertelur banyak telur kecil, pertumbuhan pesat, sistem pernafasan yang sempurna, dan penurunan kadar metabolisme pada haiwan dewasa berbanding dengan yang muda
Majalah Science menerbitkan artikel oleh ahli paleontologi Martin Sander dari University of Bonn dan Marcus Clauss dari University of Zurich, di mana penulis meringkaskan hasil kajian bertahun-tahun mengenai dinosaurus sauropod gergasi. Dari segi jisimnya, haiwan ini mempunyai urutan besarnya lebih besar daripada mamalia darat terbesar, serta wakil kumpulan dinosaur lain (theropod dan ornithischids).
Sauropod muncul pada akhir tempoh Trias (kira-kira 210 juta tahun yang lalu). Sehingga kini, ahli paleontologi telah menerangkan sekitar 120 genera sauropod. Raksasa herbivora ini mendominasi banyak ekosistem daratan dari pertengahan Jurassic hingga akhir Cretaceous, iaitu selama kira-kira 100 juta tahun - dua kali lebih lama dari masa kejayaan mamalia herbivor besar. Oleh itu, sauropoda adalah kumpulan yang sangat berjaya dan berkembang, bukan "kesalahan evolusi" sama sekali.
Secara semula jadi, para saintis, dan juga masyarakat umum, prihatin dengan persoalan: mengapa sauropod menjadi begitu besar?
Tidak mungkin untuk menjelaskan gigantisme sauropod dengan alasan luaran, walaupun percubaan seperti itu telah dilakukan berulang kali. Sebagai contoh, mereka cuba mencari hubungan antara dinamika evolusi ukuran sauropoda dan faktor-faktor seperti kepekatan oksigen dan karbon dioksida di atmosfera, perubahan iklim, permukaan laut dan kawasan darat - dan dalam semua kes ternyata tidak ada korelasi yang signifikan. Dari ini, penulis menyimpulkan bahawa kunci misteri gigantisme sauropod mesti dicari dalam biologi mereka.
Diagram yang menggambarkan hubungan antara ciri primitif dan maju pada haiwan herbivora terbesar: mamalia, sauropod, dinosaur ornithisch, dan reptilia moden. Dari kiri ke kanan: mamalia (gajah Afrika, zirafah, badak fosil indricotherium), sauropoda (Argentinosaurus, Brachiosaurus), dinosaur ornithisch (Shantungosaurus, Triceratops), kura-kura Galapagos raksasa. Gambar: dari artikel yang dibincangkan dalam Sains
Video promosi:
Struktur gigi, mulut, dan leher sauropoda agak beragam, yang menunjukkan bahawa mereka tidak mempunyai diet yang sekali dan pasti (walaupun mereka semua pasti makan makanan tumbuhan sahaja). Walau bagaimanapun, semua sauropoda mempunyai satu ciri primitif yang membezakannya dengan ketara dari fitofag besar lain - mamalia dan dinosaur ornithischia. Sauropoda tidak pernah mengunyah makanan: gigi dan rahangnya kecil dan tidak sesuai untuk dikunyah. Mereka juga tidak memiliki kebiasaan menelan batu dengan bantuan mereka untuk mengisar tumbuh-tumbuhan yang ditelan di perut, seperti yang dilakukan oleh beberapa dinosaur dan burung lain. Ternyata, ketiadaan alat kunyah dikompensasi oleh fakta bahawa saluran pencernaan sauropoda, kerana ukurannya yang besar, sangat panjang, sehingga makanan yang belum dikunyah pun sempat dicerna di dalamnya.
Mengelakkan makanan mengunyah memungkinkan kepala sauropod tetap kecil, yang pada gilirannya memungkinkan untuk mengembangkan leher yang sangat panjang, berkat sauropoda dapat dengan mudah mencapai sumber makanan yang tidak dapat diakses oleh haiwan lain. Diandaikan bahawa leher panjang juga dapat digunakan untuk menarik pasangan seksual; mungkin sauropoda lelaki bertarung dengan leher mereka seperti zirafah moden. Dalam kes ini, pemilihan seksual semestinya menyumbang pada pemanjangan leher.
Sebaliknya, kebanyakan mamalia herbivora besar dan dinosaur ornithischia telah mengembangkan gigi, rahang, dan otot kunyah yang sangat kuat, yang mengakibatkan peningkatan ukuran kepala secara dramatik. Ini mengenakan sekatan ketara pada panjang leher yang boleh diterima.
Ukuran badan yang besar menimbulkan sejumlah masalah fisiologi, yang paling penting adalah masalah kepanasan. Di samping itu, kehadiran leher panjang menyukarkan udara segar memasuki paru-paru (anda perlu menghirup udara dalam-dalam agar tidak hanya udara yang tersisa di saluran udara panjang setelah pernafasan sebelumnya masuk ke paru-paru). Sauropoda nampaknya telah menyelesaikan kedua-dua masalah ini melalui pengembangan sistem "kantung udara" yang sangat canggih dan canggih.
Kantung udara, kemungkinan besar, muncul walaupun pada nenek moyang umum dari semua kadal seperti dinosaurus, yakni sauropoda dan theropoda karnivor, dan dari yang terakhir ia diwarisi oleh burung. Pada burung, berkat kantung udara yang dihubungkan ke paru-paru dengan sistem paip dan injap yang kompleks, udara segar dipaksa melalui paru-paru baik semasa penyedutan dan pernafasan. Selain memperhebatkan pernafasan, kantung udara memberikan penyejukan badan yang berkesan. Fakta bahawa dinosaurus seperti kadal juga mempunyai kantung udara dibuktikan dengan hasil kajian tulang mereka (banyak kantung udara menembus ke tulang atau meninggalkan kesan khas pada mereka). Untuk maklumat terkini mengenai kantung udara di dinosaur, lihat artikel yang baru diterbitkan: Sereno PC, Martinez RN, Wilson JA, Varricchio DJ, Alcober OA, et al.(2008) Bukti untuk Kantung Udara Intrathoracic Avian dalam Dinosaur Predatory Baru dari Argentina // PLoS ONE 3 (9): e3303.
Untuk ukuran raksasa yang benar-benar bermanfaat bagi sauropoda dan disokong oleh pemilihan, sauropoda harus tumbuh secepat mungkin. Sekiranya haiwan itu sudah bergantung pada gigantisme - untuk melindungi dirinya dari pemangsa atau untuk mengakses mahkota pohon tinggi - maka tidak menguntungkan untuk menjadi kecil, dan masa kanak-kanak mesti dilalui secepat mungkin. Sauropoda, sementara itu, harus meningkatkan jisimnya sebanyak 100,000 kali untuk mencapai ukuran maksimum mereka - angka rekod untuk reptilia, belum lagi burung dan mamalia (anak lembu yang menetas beratnya hanya beberapa kilogram, dan dinosaurus yang mengeras dewasa - puluhan tan). Analisis histologi tulang sauropoda umumnya mengesahkan andaian pertumbuhan pesat, walaupun data ini tidak sepenuhnya jelas. Rupa-rupanya, sauropoda mencapai kematangan seksual pada yang kedua,dan ukuran maksimum - pada dekad ketiga.
Pertumbuhan pesat seperti itu hanya mungkin berlaku dalam keadaan metabolisme yang sangat intensif - sama seperti pada burung dan mamalia moden. Walau bagaimanapun, jika kadar metabolisme pada sauropod dewasa tetap tinggi, mereka pasti akan terlalu panas, dan tidak ada kantung udara yang dapat menyelamatkannya. Di samping itu, mereka memerlukan makanan yang tidak dapat dibayangkan. Penulis hanya melihat satu jalan keluar dari percanggahan ini: nampaknya, kadar metabolisme dalam sauropods pada usia muda tinggi, dan menurun dengan ketara seiring bertambahnya usia. Malangnya, ahli paleontologi belum mempunyai data langsung mengenai kadar metabolisme sauropod.
Semua dinosaur diketahui oviparous. Anak-anak mereka dilahirkan kecil dan tidak dilindungi, tetapi ada banyak dari mereka. Sebaliknya, mamalia herbivora besar melahirkan anak muda yang besar dan terlindung dengan baik, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Oleh kerana itu, perkembangan gigantisme pada mamalia secara mendadak meningkatkan kemungkinan kepunahan spesies: semakin besar haiwan, semakin kecil ia menghasilkan anak kecil, dan semakin lama masa yang diperlukan untuk memulihkan populasi setelah penurunan sementara. Sauropod tidak terikat dengan batasan ini: gigantisme di dalamnya tidak menyebabkan penurunan kesuburan, dan ukuran populasi dapat tumbuh dengan cepat dalam keadaan yang baik.
Oleh itu, menurut penulis, gigantisme dalam sauropod menjadi mungkin kerana gabungan ciri khas primitif dan maju. Sifat primitif yang menyumbang kepada gigantisme adalah ketidakmampuan mengunyah makanan dan bertelur; maju - pertumbuhan pantas, sistem pernafasan yang sempurna dan kadar metabolisme berubah seiring bertambahnya usia.
