Meglepő felfedezés állatok csontjaiban

A ma élő kérődző emlősök csontjainak a vizsgálata cáfolja, hogy a dinoszauruszok hidegvérűek lettek volna. A módszer segítségével a kutatók azt is megbecsülhetik, hogy a mostanában zajló környezetváltozások mennyire veszélyeztetik az egyes állatcsoportokat. 

Nem új elképzelés, hogy a dinoszauruszok melegvérű hüllők lehettek, hiszen már több mint 40 éve vizsgálják ezt a lehetőséget a paleontológusok. A dinoszauruszok viszonylag rövid idő alatt elért hatalmas mérete és tömege arra utalhat, hogy az óriási állatok melegvérűek voltak, mivel ilyen óriásnövekedés csak a gyors anyagcserével rendelkező állatoknál ismert. A melegvérű állatok ugyanis a belső hőtermelésük következtében folyamatosan tudnak növekedni, és gyors anyagcserét tudnak fenntartani a születésüktől a felnőtté válásukig.

Évgyűrűk a csontokban

Egyes gerincesek csontjainak a metszetén a fatörzsek évgyűrűihez hasonlóan sötét színű gyűrűk jelennek meg. Ezeket megszakított növekedési vonalakként értelmezték, és azt feltételezték, hogy a hidegvérűség bizonyítékai. A sötét gyűrűk mind a fák, mind a csontok esetében a kedvezőtlen (téli, vagy száraz) évszakban képződnek, amikor a szervezet növekedését gátolja az elérhető táplálékforrások hiánya. A kutatók úgy gondolták, hogy a periodikusán megjelenő sötét gyűrűk a hideg évszakokat jelzik, amikor az állat nem tudta fenntartani az állandó testhőmérsékletét, emiatt az anyagcseréje és növekedése lelassult. Mivel a megszakított növekedési vonalak majdnem minden dinoszaurusz faj csontjaiban felfedezhetők, sok paleontológus ebből arra következtetett, hogy a dinoszauruszok (vagy legalábbis a nagy részük) hidegvérű hüllők voltak.

Az évgyűrűkhöz hasonló sötét vonalak lelassult növekedésre utalnak

Ezek a hipotézisek abból a feltételezésből indultak ki, hogy a melegvérű nagyemlősök csontjaiban nem láthatók ilyen sötét gyűrűk, mivel ezeknek nem kell megszakítaniuk a növekedésüket a külső hőmérséklet csökkenése esetén sem. Meglepő módon azonban eddig még nem bizonyították, és nem is cáfolták, hogy ezek a gyűrűk valóban csak a hidegvérű állatok csontjaiban jelentkeznek.

Emlősökben is megtalálták

A Nature legújabb számában megjelenő cikkben spanyol és norvég kutatók az első szisztematikus tanulmányt mutatták be ebben a témakörben. A ma élő nagy termetű kérődzők csontjait vizsgálták meg, amelyeknek a fajai képesek megélni meleg és hideg ökoszisztémákban, nedves és száraz környezetekben egyaránt. Munkájuk során alapvetően nem a dinoszauruszok termofiziológiájára voltak kíváncsiak, hanem azt vizsgálták, hogyan befolyásolja az emlősök növekedését a külső hőmérséklet, az eső, valamint a rendelkezésre álló táplálék és víz mennyisége.

Kiderült, hogy a tanulmányozott csontokban mindig megfigyelhetők a sötét színű, megszakított növekedési vonalak, függetlenül attól, hogy az adott állat az Északi-sark közelében vagy a trópusokon él. Ez arra utal, hogy a sötét gyűrűk nem a hidegvérűség indikátorai, hanem azt jelzik, hogyan változik az állatok anyagcseréje a szezonális változások hatására (függetlenül attól, hogy hideg- vagy melegvérű a vizsgált állat). A változások intenzitása elsősorban a környezeti feltételektől függ, azonban az adatok szerint sokkal nagyobb befolyása van az eső mennyiségének, valamint a rendelkezésre álló tápláléknak és víznek, mint a külső hőmérsékletnek.

Értékes vizsgálati eszköz lesz

A tanulmány másik érdekes felhasználási területe a Föld mai biológiai sokszínűségének (biodiverzitásának) a megőrzése. Köhler és kollégái több mint 100 olyan példányt vizsgáltak, amelyek csaknem valamennyi ismert kérődző csoportot magukban foglalták (115 jobb combcsont 36 különböző afrikai és európai lelőhelyről, amelyek a ma létező csaknem összes klímaövet lefedték). Az emlősök valamennyi esetben (éljenek meleg, vagy hideg földrajzi szélességen, trópusi esőerdőben, vagy sivatagban) mutatták a megszakított növekedési vonalakat a csontjaikban. Az állatok tömege sem volt befolyásoló tényező, hiszen a vizsgált fajok a 3-4 kilogrammos példányoktól a 900 kilogrammos óriásokig mind hasonló eredményt mutatták.

A kutatók azt tapasztalták, hogy a sötét növekedési gyűrűk a száraz évszakban képződtek, ami a magas földrajzi szélességeken egybeesik a hideg évszakkal. Ez megerősíti, hogy a csapadéktól nagymértékben függő táplálékforrások befolyásolják leginkább a fajok növekedését és fiziológiáját. Az évszakos változásoknak kitett nagyemlősök olyan fiziológiai alkalmazkodásokat fejlesztettek ki, hogy képesek legyenek a kedvezőtlen évszakot túlélni, és ugyanakkor maximálisan kiaknázzák a kedvező évszak előnyeit. Ezek az anyagcsere változások jól nyomon követhetőek a ma élő fajok csontjaiban.

A megszakított növekedési vonalak használható eszközt biztosítanak a demográfiai kutatásokhoz és egy populáció egészségi állapotának a vizsgálatához is (ún. szkeletokronológia). Mivel a sötét gyűrűk évenként növekednek, a kétéltűek és a hüllők konzervációbiológiai vizsgálata során is felhasználták őket. A növekedési vonalak alapján ugyanis ki tudják számolni az egyedek korát az elpusztulásuk idején, valamint meg tudták határozni a szexuális érettség idejét mind a hímeknél, mind a nőstényeknél. A populáció teljes profiljának tanulmányozása révén meg tudják határozni, hogyan válaszol a populáció olyan kedvezőtlen körülményekre, mint például a klímaváltozás, vagy az emberi beavatkozás okozta élőhely pusztulás.