تی‌رکس احتمالا دمای بدنی شبیه انسان داشته است؛ سرنخ تازه از دندان‌های فسیلی
تی‌رکس احتمالاً دمای بدنی شبیه انسان داشته است؛ سرنخ تازه از دندان‌های فسیلی
تیرانوسوروس رکس برای بسیاری از مردم نماد یک شکارچی عظیم‌الجثه و قدرتمند از دوران دایناسورهاست؛ جانوری با آرواره‌های نیرومند، دندان‌های بزرگ و بدنی چندتنی که حدود ۶۶ میلیون سال پیش در آمریکای شمالی زندگی می‌کرد. اما در کنار شناخت ظاهر و شیوه شکار این جانور، یک پرسش اساسی سال‌ها ذهن دیرینه‌شناسان را به خود مشغول کرده است: دمای بدن تی‌رکس چقدر بوده و این دایناسور چگونه گرمای بدن خود را کنترل می‌کرد؟
پاسخ این پرسش می‌تواند اطلاعات مهمی درباره سبک زندگی تی‌رکس در اختیار دانشمندان قرار دهد. اگر این جانور برای حفظ دمای داخلی بدن خود کاملاً به محیط وابسته بوده باشد، از نظر فیزیولوژیکی تفاوت قابل‌توجهی با پستانداران و پرندگان امروزی خواهد داشت. اما اگر توانایی تولید و حفظ گرمای بدن را داشته باشد، تصویر متفاوتی از زندگی این شکارچی بزرگ شکل می‌گیرد.
اکنون یک مطالعه جدید با استفاده از شواهد شیمیایی موجود در دندان‌های فسیل‌شده تی‌رکس، برآورد تازه‌ای از دمای بدن این جانور ارائه کرده است. نتایج نشان می‌دهد دمای بدن تیرانوسوروس رکس احتمالاً حدود ۳۶٫۳ درجه سانتی‌گراد بوده است؛ رقمی که بسیار نزدیک به دمای طبیعی بدن انسان و همچنین دمای برخی پستانداران بزرگ امروزی است.
این یافته می‌تواند شواهد بیشتری برای این دیدگاه فراهم کند که تی‌رکس جانوری با توانایی تنظیم فعال دمای بدن بوده و برخلاف خزندگان کاملاً وابسته به دمای محیط عمل نمی‌کرده است.
دمای بدن دایناسوری که میلیون‌ها سال پیش زندگی می‌کرد چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟
اندازه‌گیری دمای بدن یک حیوان زنده کار ساده‌ای است، اما وقتی صحبت از موجودی باشد که ده‌ها میلیون سال پیش منقرض شده، دانشمندان دیگر به روش‌های معمول دسترسی ندارند. هیچ بافت نرم قابل‌استفاده‌ای از تی‌رکس باقی نمانده و طبیعتاً نمی‌توان دماسنجی در بدن این جانور قرار داد.
به همین دلیل، دیرینه‌شناسان و ژئوشیمی‌دانان به دنبال ردپای شیمیایی دمای بدن در بقایای فسیل‌شده می‌گردند. یکی از مناسب‌ترین بخش‌ها برای چنین بررسی‌هایی، مینای دندان است.
مینای دندان زمانی که در بدن جانور شکل می‌گیرد، اطلاعاتی درباره شرایط شیمیایی محیط داخلی بدن ثبت می‌کند. برخی از پیوندهای شیمیایی موجود در این ماده به دمای زمان تشکیل آن حساس هستند. در نتیجه، بررسی ترکیب شیمیایی مینای دندان می‌تواند مانند یک دماسنج بسیار قدیمی عمل کند.
در مطالعه جدید، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس به سراغ همین سرنخ رفتند و ترکیب ایزوتوپی موجود در دندان‌های فسیلی تی‌رکس را بررسی کردند.
دندان تی‌رکس چه چیزی را درباره بدن این شکارچی فاش کرد؟
یکی از روش‌هایی که دانشمندان در این پژوهش به کار بردند، بررسی نسبت و نحوه قرارگیری ایزوتوپ‌های کربن و اکسیژن در مواد معدنی دندان بود. این تکنیک به عنوان ایزوتوپ‌های دسته‌ای یا Clumped Isotopes شناخته می‌شود.
ایده اصلی روش نسبتاً ساده است، هرچند انجام و تفسیر آن از نظر علمی بسیار پیچیده است. برخی اتم‌های کربن و اکسیژن در هنگام شکل‌گیری ترکیبات معدنی، می‌توانند در کنار یکدیگر قرار بگیرند. احتمال ایجاد چنین پیوندهایی به دمای محیطی که ماده در آن شکل گرفته است وابسته است.
بنابراین، با اندازه‌گیری میزان این پیوندها، پژوهشگران می‌توانند برآورد کنند که مینای دندان در چه دمایی تشکیل شده است. از آنجا که مینای دندان در بدن جانور شکل گرفته، این اطلاعات می‌تواند سرنخی از دمای داخلی بدن آن حیوان باشد.
نتایج این بررسی برای دندان‌های تی‌رکس به دمایی در حدود ۳۶٫۳ درجه سانتی‌گراد اشاره داشت. چنین دمایی در محدوده‌ای قرار می‌گیرد که با بسیاری از جانوران دارای تنظیم فعال دمای بدن سازگار است.
چرا دانشمندان برای مقایسه سراغ کروکودیل رفتند؟
برای اینکه نتیجه به‌دست‌آمده درباره تی‌رکس قابل‌اعتمادتر باشد، پژوهشگران تنها به اندازه‌گیری دندان‌های این دایناسور اکتفا نکردند. آن‌ها همین روش را برای فسیل‌های کروکودیل‌های مربوط به همان منطقه نیز به کار گرفتند.
این مقایسه اهمیت زیادی داشت. کروکودیل‌های امروزی جانورانی هستند که دمای بدنشان تا حد زیادی تحت تأثیر شرایط محیطی قرار می‌گیرد. بنابراین، می‌توان از آن‌ها به عنوان یک نقطه مقایسه برای بررسی تفاوت میان جانوری با تنظیم دمای محدودتر و تی‌رکس استفاده کرد.
دمای متوسط برآوردشده برای کروکودیل‌های مورد بررسی حدود ۳۰٫۹ درجه سانتی‌گراد بود. این عدد با آنچه از فیزیولوژی جانوران امروزی مشابه انتظار می‌رود، سازگاری بیشتری داشت.
در مقابل، دمای حدود ۳۶٫۳ درجه‌ای تی‌رکس فاصله قابل‌توجهی با این مقدار داشت. این تفاوت به پژوهشگران کمک کرد استدلال کنند که دمای بالاتر بدن تی‌رکس صرفاً نتیجه شرایط محیطی نبوده و احتمالاً این جانور توانایی بیشتری برای کنترل دمای داخلی خود داشته است.
تی‌رکس در محدوده دمایی پستانداران بزرگ قرار می‌گیرد
عدد ۳۶٫۳ درجه سانتی‌گراد به‌تنهایی شاید چندان چشمگیر به نظر نرسد، اما وقتی با دمای بدن جانوران امروزی مقایسه شود، اهمیت آن بهتر مشخص می‌شود.
دمای طبیعی بدن انسان معمولاً در حدود ۳۷ درجه سانتی‌گراد در نظر گرفته می‌شود، هرچند این مقدار با توجه به زمان روز، محل اندازه‌گیری و شرایط بدن تغییر می‌کند. از سوی دیگر، فیل‌ها نیز دمای بدنی در محدوده حدود ۳۶ درجه دارند.
این در حالی است که دمای بدن بسیاری از پرندگان امروزی بالاتر است و در برخی گونه‌ها به حدود ۴۰ درجه یا حتی بیشتر می‌رسد. خزندگان نیز معمولاً الگوی متفاوتی دارند و دمای بدن آن‌ها ارتباط بسیار بیشتری با محیط اطرافشان دارد.
بنابراین، دمای تخمینی تی‌رکس نه‌تنها بسیار پایین‌تر از دمای معمول بسیاری از پرندگان است، بلکه از محدوده‌ای که برای خزندگان امروزی انتظار می‌رود نیز بالاتر قرار دارد.
این نتیجه به این معنا نیست که تی‌رکس دقیقاً مانند انسان عمل می‌کرده است. تنظیم دمای بدن در جانوران مختلف می‌تواند سازوکارهای متفاوتی داشته باشد. اما یافته جدید با این احتمال سازگار است که تی‌رکس برای حفظ دمای مناسب بدن، از توانایی‌های فیزیولوژیکی پیشرفته‌تری نسبت به خزندگان امروزی برخوردار بوده است.
آیا تی‌رکس واقعاً «خون‌گرم» بود؟
اصطلاح «خون‌گرم» در گفت‌وگوهای عمومی کاربرد زیادی دارد، اما در زیست‌شناسی مدرن، تنظیم دمای بدن موضوعی پیچیده‌تر از یک تقسیم‌بندی ساده میان خون‌گرم و خونسرد است.
پستانداران و پرندگان معمولاً گرمای قابل‌توجهی را از فعالیت‌های متابولیکی خود تولید می‌کنند و سازوکارهای مختلفی برای حفظ دمای داخلی دارند. در مقابل، بسیاری از خزندگان برای گرم شدن به محیط وابسته‌تر هستند.
در مورد دایناسورها، دانشمندان مدت‌هاست درباره شیوه تنظیم دمای بدن آن‌ها بحث می‌کنند. برخی شواهد نشان می‌دهند که دایناسورها از نظر متابولیسم احتمالاً بسیار متنوع بوده‌اند و نمی‌توان همه آن‌ها را در یک گروه قرار داد.
بنابراین، یافته جدید بیشتر به این نتیجه کمک می‌کند که تی‌رکس احتمالاً توانایی قابل‌توجهی برای تنظیم دمای داخلی بدن خود داشته است؛ نه اینکه بتوان با یک برچسب ساده، فیزیولوژی تمام دایناسورها را توضیح داد.
دمای بدن بالا چه مزیتی برای یک شکارچی غول‌پیکر داشت؟
اگر تی‌رکس می‌توانسته دمای بدن خود را تا حد زیادی مستقل از محیط حفظ کند، این ویژگی احتمالاً مزایای مهمی برای زندگی آن داشته است.
بدن چندتنی یک شکارچی بزرگ برای حرکت، تعقیب طعمه و استفاده از عضلات قدرتمند خود به انرژی فراوان نیاز دارد. سوخت‌وساز بالاتر می‌تواند انرژی لازم برای فعالیت‌های بدنی را سریع‌تر فراهم کند و به جانور اجازه دهد در طیف وسیع‌تری از شرایط محیطی فعال باقی بماند.
این موضوع به‌خصوص برای جانوری مانند تی‌رکس اهمیت دارد؛ زیرا تصور اینکه چنین شکارچی عظیمی تنها در ساعات یا فصل‌هایی که محیط به اندازه کافی گرم بوده قادر به فعالیت بوده باشد، با برخی شواهد دیرینه‌شناسی سازگاری کاملی ندارد.
البته دمای بدن بالا به‌تنهایی نشان نمی‌دهد تی‌رکس دقیقاً با چه سرعتی حرکت می‌کرده یا چه مقدار انرژی مصرف می‌کرده است. اما می‌تواند سرنخ مهمی درباره سطح فعالیت و فیزیولوژی این جانور ارائه کند.
شواهد مربوط به زندگی تی‌رکس در مناطق سردتر
بحث درباره دمای بدن تی‌رکس زمانی جالب‌تر می‌شود که یافته‌های جدید با شواهد جغرافیایی مربوط به پراکندگی این جانور کنار هم قرار گیرند.
در سال‌های گذشته، بقایای تیرانوسورها در مناطق شمالی آمریکای شمالی نیز کشف شده است. از جمله، شواهدی از حضور تی‌رکس یا تیرانوسورهای نزدیک به آن در مناطق نسبتاً سرد آلاسکا مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.
وجود تیرانوسورها در چنین عرض‌های جغرافیایی، پرسش‌هایی درباره توانایی آن‌ها برای تحمل و فعالیت در شرایط سرد ایجاد کرده است. یک جانور کاملاً وابسته به گرمای محیط ممکن است در دماهای پایین با محدودیت بیشتری برای فعالیت روبه‌رو شود.
البته زندگی در محیط‌های سرد به‌تنهایی اثبات نمی‌کند که تی‌رکس خون‌گرم بوده است. جانوران مختلف می‌توانند با روش‌های گوناگون خود را با شرایط محیطی سازگار کنند. بااین‌حال، این شواهد در کنار داده‌های جدید مربوط به دمای بدن، تصویر پیچیده‌تری از فیزیولوژی تی‌رکس ارائه می‌کنند.
این یافته درباره همه دایناسورها صدق نمی‌کند
یکی از نکات مهم در تفسیر نتایج این مطالعه، پرهیز از تعمیم آن به تمام دایناسورهاست.
دایناسورها گروه بسیار بزرگی از جانوران بودند و گونه‌های مختلف آن‌ها در محیط‌های گوناگون و طی دوره‌های بسیار طولانی زندگی می‌کردند. تفاوت اندازه بدن، پوشش بدن، فعالیت متابولیکی، زیستگاه و شیوه زندگی می‌توانسته باعث تفاوت‌های قابل‌توجهی در تنظیم دمای بدن آن‌ها شود.
حتی میان دایناسورهای مختلف نیز احتمال دارد سازوکارهای متفاوتی برای تولید و حفظ گرما وجود داشته باشد. بنابراین، نتیجه به‌دست‌آمده از دندان‌های تی‌رکس را باید در درجه نخست به همین گونه و نزدیکان تکاملی آن مربوط دانست.
پژوهش درباره دمای بدن دیگر دایناسورها می‌تواند مشخص کند آیا دمای نسبتاً بالای بدن یک ویژگی رایج در میان تیرانوسورها بوده یا اینکه تی‌رکس از این نظر شرایط خاصی داشته است.
چرا دندان برای چنین مطالعه‌ای اهمیت دارد؟
دندان‌های تی‌رکس از مقاوم‌ترین بخش‌های بدن این جانور هستند و به همین دلیل در بسیاری از موارد بهتر از بافت‌های دیگر در فسیل‌ها حفظ شده‌اند. ساختار معدنی مینای دندان می‌تواند اطلاعات شیمیایی مربوط به دوران زندگی جانور را برای میلیون‌ها سال حفظ کند.
این ویژگی باعث شده دندان‌ها برای بررسی رژیم غذایی، شرایط محیطی و حتی برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی دایناسورها مورد استفاده قرار گیرند.
در پژوهش حاضر نیز دندان به نوعی به یک «آرشیو شیمیایی» تبدیل شده است. دانشمندان با مطالعه ترکیباتی که در زمان شکل‌گیری مینای دندان ایجاد شده‌اند، توانسته‌اند به گذشته‌ای بسیار دور نگاه کنند و درباره یکی از ویژگی‌های اساسی بدن تی‌رکس اطلاعات به دست آورند.
تصویری تازه از یک شکارچی مشهور
برای مدت طولانی، تصویر عمومی از دایناسورها تحت تأثیر شباهت ظاهری آن‌ها به خزندگان امروزی بوده است. تی‌رکس نیز گاهی به شکل خزنده‌ای بسیار بزرگ تصور شده که برای گرم شدن به نور خورشید وابسته بوده است.
اما مجموعه شواهد جدید، چنین تصویر ساده‌ای را پیچیده‌تر می‌کند. یافته‌های مربوط به دمای بدن، همراه با شواهدی از پراکندگی تیرانوسورها در مناطق مختلف، نشان می‌دهد که تی‌رکس احتمالاً از نظر فیزیولوژیکی جانوری فعال‌تر و پیچیده‌تر از آن چیزی بوده که در تصورهای قدیمی دیده می‌شد.
این جانور احتمالاً می‌توانسته مقدار قابل‌توجهی گرما در بدن خود تولید کند و دمای داخلی‌اش را در محدوده نسبتاً پایداری نگه دارد.
البته هنوز پرسش‌های زیادی بدون پاسخ باقی مانده است. برای مثال، دانشمندان باید مشخص کنند تی‌رکس دقیقاً چه سازوکارهایی برای کنترل دمای بدن داشته، متابولیسم آن چگونه بوده و آیا دمای بدن در تمام طول زندگی یا در همه شرایط محیطی ثابت باقی می‌مانده است.
یک قطعه دیگر از پازل زندگی تی‌رکس
هر فسیل تازه یا هر روش جدید برای مطالعه بقایای دایناسورها می‌تواند بخشی از پازل زندگی این جانوران را تکمیل کند. در مورد تی‌رکس، پژوهشگران تاکنون از استخوان‌ها، دندان‌ها، ردپاها و دیگر شواهد فسیلی برای بازسازی سبک زندگی این شکارچی استفاده کرده‌اند.
مطالعه جدید نیز با تکیه بر شیمی مینای دندان، اطلاعاتی را به این مجموعه اضافه کرده است. دمای حدود ۳۶٫۳ درجه سانتی‌گراد نشان می‌دهد تی‌رکس احتمالاً از نظر دمای داخلی بدن فاصله زیادی با پستانداران بزرگ نداشته است.
این نتیجه می‌تواند به درک بهتر توانایی‌های فیزیولوژیکی این دایناسور کمک کند و پرسش‌های تازه‌ای درباره چگونگی فعالیت، رشد و سازگاری آن با محیط‌های مختلف ایجاد کند.
در نهایت، شاید مهم‌ترین نکته این باشد که دایناسورها را نباید صرفاً بر اساس ظاهرشان با خزندگان امروزی مقایسه کرد. آن‌ها گروهی متنوع از جانوران بودند و برخی از آن‌ها احتمالاً ویژگی‌های فیزیولوژیکی بسیار متفاوتی داشتند.
بررسی تازه دندان‌های تی‌رکس نشان می‌دهد این شکارچی غول‌پیکر احتمالاً دمای بدنی در حدود ۳۶٫۳ درجه سانتی‌گراد داشته است؛ دمایی نزدیک به انسان و برخی پستانداران بزرگ امروزی. این یافته به شواهدی می‌افزاید که از توانایی تی‌رکس برای تنظیم فعال دمای بدن حمایت می‌کنند و نشان می‌دهند این جانور احتمالاً موجودی صرفاً وابسته به گرمای محیط نبوده است.
بااین‌حال، هنوز نمی‌توان نتیجه گرفت تمام دایناسورها دقیقاً چنین ویژگی‌ای داشته‌اند. برای پاسخ به این پرسش گسترده‌تر، باید فسیل‌ها و گونه‌های بیشتری بررسی شوند. آنچه در حال حاضر روشن است، این است که دندان‌های یک شکارچی ۶۶ میلیون ساله هنوز می‌توانند اطلاعات شگفت‌انگیزی درباره نحوه کارکرد بدن او در اختیار دانشمندان قرار دهند.
نتایج این پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.
https://farcoland.com/Pvz0AC
کپی آدرس
