Σάββατο 23 Σεπτέμβρη 2023 - Κυριακή 24 Σεπτέμβρη 2023
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Πώς οι σαυρόποδοι δεινόσαυροι εξελίχθηκαν πάλι και πάλι στα μεγαλύτερα ζώα της στεριάς

Ο Παταγοτιτάν, που ανακαλύφθηκε στην Αργεντινή το 2010, είναι ένα από τα μεγαλύτερα σαυρόποδα, με βάρος που εκτιμάται πάνω από 50 τόνους
Ο Παταγοτιτάν, που ανακαλύφθηκε στην Αργεντινή το 2010, είναι ένα από τα μεγαλύτερα σαυρόποδα, με βάρος που εκτιμάται πάνω από 50 τόνους
Απ' όλα τα ζώα που διέτρεξαν τη στεριά πάνω στον πλανήτη, οι μακρύλαιμοι και με μακριά ουρά δεινόσαυροι, γνωστοί ως σαυρόποδα, δεν έχουν ταίρι. Κανένα άλλο γήινο είδος δεν πλησίασε τα κολοσσιαία τους μεγέθη. Επισκίασαν όλους τους άλλους δεινόσαυρους, από τους αδρόσαυρους που είχαν ράμφος σαν της πάπιας και τους κερασφόρους κερατοψιανούς, έως τους αγκυλόσαυρους με τη δερμάτινη πανοπλία και τους σαρκοφάγους κυνηγούς τυραννόσαυρους. Ακόμη και τα πιο μεγάλα θηλαστικά της ξηράς, τα μαμούθ και κάποια επίσης εξαφανισμένα ζώα που έμοιαζαν με ρινόκερους και ήταν δυο φορές πιο βαριά από τους μεγαλύτερους σημερινούς ελέφαντες, ήταν πανάλαφρα συγκριτικά με τα μεγαλύτερα σαυρόποδα.

Από εξελικτικής σκοπιάς αυτή η μοναδικότητα κάνει τα σαυρόποδα μια ενδιαφέρουσα ανωμαλία. Η βιολογική εξέλιξη είναι γεμάτη από παραδείγματα σύγκλισης, όπου το ίδιο χαρακτηριστικό εμφανίζεται εξελικτικά περισσότερες από μια φορές ανεξάρτητα σε διάφορες ομάδες οργανισμών. Κλασικό παράδειγμα σύγκλισης η πτήση με ίδιες δυνάμεις του ζώου (φτερούγες που χτυπούν τον αέρα), που εμφανίστηκε στα πουλιά, στις νυχτερίδες, στους πτερόσαυρους και τα έντομα. Τα οστά και άλλες δομές που σχηματίζουν τις φτερούγες είναι διαφορετικά σε καθεμιά από τις ομάδες, βεβαιώνοντας για την ανεξάρτητη εξελικτική τους διαδρομή. Η σύγκλιση είναι κοινό φαινόμενο ακόμη και σε πιο σύνθετα χαρακτηριστικά: Το θερμόαιμο κυκλοφορικό σύστημα, τα μάτια που μπορούν να κινούνται και να εστιάζουν, η δίποδη βάδιση, η απώλεια άκρων, η απλή χρήση εργαλείων, η γέννηση ζωντανών απογόνων αντί αυγών, όλα αυτά εμφανίστηκαν εξελικτικά πάλι και πάλι σε διαφορετικές οικογένειες ζώων. Αλλά η σύγκλιση είναι διαδεδομένη και στο φυτικό βασίλειο: τα σαρκοφάγα φυτά εμφανίστηκαν εξελικτικά πάνω από δέκα φορές, οι ρίζες και η ανάπτυξη σε μορφή δέντρου περισσότερες από μία φορές. Με τη σύγκλιση τόσο κοινή στη φύση, η μοναδικότητα του μεγέθους των σαυρόποδων φαντάζει ακόμη πιο παράξενη. Κανένα άλλο ζώο της ξηράς δεν έφτασε ποτέ ακόμη και το ένα τρίτο του βάρους των μεγαλύτερων σαυρόποδων.

Ορια

Καλλιτεχνική απεικόνιση σαυρόποδων δεινόσαυρων, όπως ο Αργεντινόσαυρος
Καλλιτεχνική απεικόνιση σαυρόποδων δεινόσαυρων, όπως ο Αργεντινόσαυρος
Τα σαυρόποδα εξελίχθηκαν στα μεγέθη ρεκόρ 36 φορές σε έξι διαφορετικές ηπείρους, στη διάρκεια 100 εκατομμυρίων ετών! Η εξελικτική εμφάνιση των μεγάλων μεγεθών τους έγινε από νωρίς μετά την εμφάνιση των πρώτων ειδών αυτής της ομάδας δεινοσαύρων. Πόσο μεγάλο μπορεί να γίνει ένα ζώο; Η επιστήμη της βιομηχανικής δίνει μια ενδεικτική απάντηση. Η κινητικότητα μειώνεται όσο αυξάνεται η διατομή των οστών των άκρων, ώστε να μπορούν να υποστηρίξουν το βάρος ενός μεγαλύτερου ζώου. Ετσι υπάρχει άνω όριο στο πάχος των οστών των άκρων, που θα επιτρέπουν σε ένα ζώο να είναι λειτουργικό και αυτό το όριο για τα ζώα της ξηράς είναι πάνω από 100 τόνους. Το μεγαλύτερο σαυρόποδο που έχει ανακαλυφθεί έως τώρα, ο Αργεντινόσαυρος, είχε μέγιστο βάρος 75 τόνους. Ισως κάποια επόμενη ανασκαφή αποκαλύψει ένα ακόμη μεγαλύτερο σαυρόποδο.

Για να φτάσουν στα τεράστια μεγέθη τους, τα σαυρόποδα αναπτύσσονταν ραγδαία. Είχαν άλλωστε να διατρέξουν τη μεγαλύτερη αναπτυξιακή απόσταση από οποιοδήποτε άλλο ζώο, περνώντας από τέσσερες τάξεις μεγέθους (10.000 φορές) σωματικής μάζας. Επρεπε να αναπτυχθούν τόσο όχι μόνο επειδή ως ενήλικα ζώα είχαν πολύ μεγάλο μέγεθος, αλλά και επειδή ξεκινούσαν από πολύ μικρό μέγεθος. Οσο μεγαλύτερο είναι ένα αυγό, τόσο πιο ανθεκτικό χρειάζεται να είναι το κέλυφός του. Αλλά το κέλυφος ενός αυγού δεν μπορεί να είναι πολύ παχύ, γιατί τότε δεν θα επιτρέπει πια την ανταλλαγή αερίων ή ακόμη και την έξοδο του νεογνού. Ετσι τα αυγά των δεινοσαύρων είχαν μέγεθος μικρού πεπονιού έως μπάλας του μπάσκετ. Ακόμη και τα σαυρόποδα που έφταναν σε μήκος τα 30 μέτρα, ξεκινούσαν τη ζωή τους με μήκος 30 ή το πολύ 60 εκατοστών. Αντίθετα τα πλακουντοφόρα θηλαστικά, που γεννούν ζωντανά μικρά, τα γεννούν αρκετά μεγάλα. Τα μικρά της γαλάζιας φάλαινας, για παράδειγμα, έχουν μήκος 6 - 8 μέτρα και έτσι πρέπει να τετραπλασιάσουν το μήκος τους για να φτάσουν εκείνο της μητέρας τους. Αντίθετα, τα νεογέννητα των μεγάλων σαυρόποδων έπρεπε να εκατονταπλασιάσουν το μέγεθός τους.

Ανάγκη

Διπλοδόκους, ο πιο κοινός σαυρόποδος δεινόσαυρος, εντυπωσιάζει με το μήκος του, αλλά το βάρος του που έφτανε τους 14 τόνους ήταν μόλις το ένα έκτο του βάρους του μεγαλύτερου γνωστού σαυρόποδου
Διπλοδόκους, ο πιο κοινός σαυρόποδος δεινόσαυρος, εντυπωσιάζει με το μήκος του, αλλά το βάρος του που έφτανε τους 14 τόνους ήταν μόλις το ένα έκτο του βάρους του μεγαλύτερου γνωστού σαυρόποδου
Η ανάγκη για γρήγορη ανάπτυξη πήγαζε και από το γεγονός ότι μπορεί τα ενήλικα σαυρόποδα λόγω μεγέθους να μην κινδύνευαν από θηρευτές, αλλά τα μικρά τους ήταν εύκολα θηράματα και έπρεπε να συναγωνιστούν με άλλα είδη δεινοσαύρων και ζώων για την τροφή τους. Τα μεγάλα θηλαστικά, όπως οι φάλαινες, περνούν χρόνια ανατρέφοντας το συνήθως ένα φαλαινάκι που γεννούν. Αντίθετα, τα σαυρόποδα ακολουθούσαν την τακτική της ποσότητας αντί της ποιότητας, γεννώντας πολλά αυγά και αφήνοντας τα μικρά τους να τα βγάλουν πέρα μόνα τους.

Μόλις αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε γιατί τα σαυρόποδα έγιναν τόσο μεγάλα. Η απάντηση φαίνεται να είναι σύνθετη, χωρίς έναν μόνο τρόπο που να εξηγεί την ύπαρξή τους σε τέτοια μεγέθη. Οπως όλοι οι δεινόσαυροι, τα σαυρόποδα εμφάνιζαν ένα μείγμα χαρακτηριστικών που συναντώνται στα σημερινά ερπετά, τα πουλιά και τα θηλαστικά. Μια επιστημονική ομάδα υπό την καθοδήγηση ερευνητών του πανεπιστημίου της Βόννης στη Γερμανία έδειξε ότι ορισμένα από πιο κοντινά στα ερπετά χαρακτηριστικά των σαυρόποδων ήταν αυτά που τους επέτρεψαν να γίνουν τα μεγαλύτερα ζώα που πάτησαν ποτέ πόδι στη Γη. Τα σαυρόποδα είχαν απλά δόντια, ανίκανα να μασήσουν, πράγμα που σήμαινε ότι μπορούσαν να καταπιούν την τροφή γρήγορα και να την αφήσουν να ζυμωθεί στο στομάχι και το έντερό τους, όπως δείχνουν οι τεράστιες κοιλότητες ανάμεσα στα πλευρά τους. Το ότι δεν μασούσαν σήμαινε ότι δεν χρειάζονταν ογκώδεις μυς για τις σιαγόνες τους κι έτσι τα κεφάλια τους μπορούσαν να μείνουν συγκριτικά μικρά. Αυτή η διάταξη με τη σειρά της τους επέτρεπε να εξελίξουν έναν πιο μακρύ λαιμό, φτάνοντας την τροφή σε μια ευρεία περιοχή γύρω τους, χωρίς να κινούνται πολύ, τρόπος ζωής πολύ αποτελεσματικός από ενεργειακή άποψη. Αναπαραγόμενοι με αυγά δεν χρειαζόταν να φροντίζουν τα μικρά τους και έτσι τα σαυρόποδα επικέντρωναν την ενέργειά τους και όλες τις πηγές που διέθεταν για να αναπτύξουν το μέγεθός τους.

Πιέσεις

Μεγέθη σαυρόποδων συγκριτικά με τον άνθρωπο
Μεγέθη σαυρόποδων συγκριτικά με τον άνθρωπο
Τα σαυρόποδα επίσης ανεξάρτητα ανέπτυξαν αναπνευστικό σύστημα με σάκους αέρα διάσπαρτους μέσα στο σώμα τους, όπως των πουλιών. Ετσι η αναπνοή τους έγινε πιο αποτελεσματική και τα σώματά τους πιο ελαφρά για το μέγεθος που είχαν. Το σώμα πολλών μεγάλων σαυρόποδων περιείχε περισσότερο από 10% αέρα.

Οι μακροί λαιμοί τους και τα μικρά κεφάλια, η έλλειψη γονικής φροντίδας προς τους απογόνους και τα σώματα που περιείχαν σε σημαντικό ποσοστό αέρα, εξηγούν γιατί τα σαυρόποδα έγιναν μεγαλύτερα από οποιοδήποτε άλλο ζώο της στεριάς. Δεν εξηγούν όμως γιατί 36 κληρονομικές γραμμές σαυρόποδων ξεπέρασαν άλλες κληρονομικές γραμμές, ώστε να αποκτήσουν αυτές τις πραγματικά επικές διαστάσεις. Κάθε περίπτωση φαίνεται να ήταν ιδιαίτερη, μια πίεση από τους θηρευτές μπορεί να οδήγησε σε αυξημένους ρυθμούς ανάπτυξης στη μια περίπτωση, η αφθονία τροφής μπορεί να επέτρεψε παρατεταμένες περιόδους ανάπτυξης σε μια άλλη περίπτωση και θα χρειαστεί ακόμη πολλή επιστημονική μελέτη για να απαντηθεί πλήρως το ζήτημα. Με γύρω στα 10 νέα απολιθώματα σαυρόποδων δεινοσαύρων να ανακαλύπτονται κάθε χρονιά μετά το 2000, οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι σύντομα θα κατανοήσουν καλύτερα μερικές από τις εξελικτικές πιέσεις που έδωσαν στα ζώα αυτά το μοναδικό τους μέγεθος.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»



Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ