Pulsar - portal popularnonaukowy Pulsar - portal popularnonaukowy Shutterstock
Środowisko

Dinozaury malały i rosły stosując inne strategie, niż sądziliśmy

W toku ewolucji teropody mogły spowalniać i przyspieszać tempo wzrostu albo wydłużać i skracać czas jego trwania.

Tyranozaur ważył kilka ton. Xixianykus był mniejszy od kota. Oba należały do terapodów i miały wspólnego przodka. Czyli na jakimś etapie ewolucji gatunek różnicujący się ku T. rexowi zaczął rosnąć, a jego kuzyn – maleć. Paleontologów interesuje nie tylko, dlaczego dinozaury zmieniały gabaryty, lesz także w jaki sposób to robiły.

Wyobraźmy sobie, że intensywny wzrost kości przypomina budowanie wieży z klocków. Im więcej elementów ułożymy, tym dłuższa struktura nam powstanie. I na odwrót: budowle składające się z niewielkiej liczby cegiełek są krótkie. Przyjmijmy, że na budowę przeznaczyliśmy 10 sekund. Jeśli wydłużymy ten czas do 15 sekund, zbudujemy wyższą konstrukcję, zakładając, że cały czas pracujemy w tym samym tempie. To właśnie jeden z mechanizmów, którego ewolucjoniści szukają u rosnących gatunków: etap intensywnego wzrostu może zaczynać się u tych zwierząt wcześniej, a kończyć później, niż działo się to u ich przodków. Ale jest też druga możliwość. Zamiast wydłużać czas pracy (fazy intensywnego wzrostu), można po prostu pracować szybciej. Analogicznych dwóch mechanizmów można się spodziewać u gatunków malejących, tyle że kierunek zmian jest odwrotny.

Mechanizmy ewolucyjne leżące u podstaw ewolucji rozmiaru ciała nieptasich teropodów.Każdy wektor reprezentuje zrekonstruowane przejście od przodka do potomka (środek okręgu, w którym wszystkie wektory mają swój początek to wspólny przodek). Długość wektora wskazuje, jak duża była zmiana rozmiarów ciała od przodka do potomka (w skali logarytmicznej – logarytm naturalny).Kierunek każdego wektora wskazuje dominujący mechanizm leżący u podstaw ewolucji rozmiaru ciała u danej pary przodek-potomek.Kolory linii odróżniają 8 kladów wymienionych na dole rysunku.Koncentryczne okręgi w każdym rogu wykresu wskazują schematyczne przekroje kości przedstawiające korowe ślady wzrostu (jak słoje w drzewie).https://www.science.org/doi/10.1126/science.adc8714/ArchiwumMechanizmy ewolucyjne leżące u podstaw ewolucji rozmiaru ciała nieptasich teropodów. Każdy wektor reprezentuje zrekonstruowane przejście od przodka do potomka (środek okręgu, w którym wszystkie wektory mają swój początek to wspólny przodek). Długość wektora wskazuje, jak duża była zmiana rozmiarów ciała od przodka do potomka (w skali logarytmicznej – logarytm naturalny). Kierunek każdego wektora wskazuje dominujący mechanizm leżący u podstaw ewolucji rozmiaru ciała u danej pary przodek-potomek. Kolory linii odróżniają 8 kladów wymienionych na dole rysunku. Koncentryczne okręgi w każdym rogu wykresu wskazują schematyczne przekroje kości przedstawiające korowe ślady wzrostu (jak słoje w drzewie).

Dotychczas większość paleontologów skłaniała się ku temu, że dinozaury, które rosły, po prostu „szybciej budowały wieżę” niż te, które malały. To założenie było jednak konstruowane w oparciu albo o modele teoretyczne, albo o porównania, ale skromne: obejmujące np. tylko dwie grupy taksonomiczne. Teraz dokonano ogromnej analizy, w skład której włączono wiele teropodów: od tych najmniejszych do największych.

Okazało się, że dinozaury korzystały w zasadzie na równi z obu tych strategii, przy czym jedne gatunki preferowały szybszą lub wolniejszą „budowę”, a inne wolały manipulować czasem intensywnego wzrostu. Tyranozaur np. budował kości błyskawicznie, ponosząc ogromne koszty metaboliczne, a dorównujący mu gabarytami spinozaur – w tym samym tempie, ale znacznie dłużej.

Co ciekawe, strategia zmiany gabarytów nie musiała mieć nic wspólnego z pokrewieństwem. Należące do tego samego kladu (Alvarezsauria): Xixianykus i równie malutki Albinykus wybrały inne schematy miniaturyzacji. Pierwszy budował swoją „wieżę” tak powoli, że w końcu przeznaczony na to czas się kończył i liliputek zostawał z ledwie kilkoma „klockami” w konstrukcji. Drugi przeznaczał na wzrost bardzo krótki okres.

Te doniesienia pokazują nie tylko, że intuicja w nauce może być bardzo zwodnicza, lecz także pozwalają na przełożenie pewnych wniosków na współczesne ekosystemy. Autorzy pracy uważają bowiem, że obecne owodniowce (zwierzęta, które w życiu embrionalnym wytwarzają błony płodowe, czyli gady, ptaki i ssaki) również korzystają z kilku mechanizmów zmniejszania i zwiększania gabarytów swoich ciał.

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną