ديناصورات: أين تكمن أسرار دمها البارد والحار؟

مقدمة حول الديناصورات ودرجة حرارة أجسامها

هل كانت الديناصورات من ذوات الدم الحار مثل الطيور والثدييات أم من ذوات الدم البارد مثل الزواحف؟ إنه واحد من أقدم الأسئلة في علم الحفريات، ومعرفة الإجابة عن هذا السؤال مهم لأنه يسلط الضوء على كيفية عيش وتصرف مخلوقات ما قبل التاريخ.

وفي تحدٍ للفكرة السائدة بأنها كانت جميعها سحالي بطيئة متثاقلة، تتشمس تحت أشعة الشمس لتنظيم درجة حرارة أجسامها، كشفت الأبحاث على مدى العقود الثلاثة الماضية أن بعض الديناصورات كانت على الأرجح تشبه الطيور، مع ريش وربما القدرة على توليد حرارة أجسامها.

ومع ذلك، من الصعب العثور على أدلة تُظهر بما لا يدع مجالًا للشك كيف كانت عملية الأيض لدى الديناصورات. وقد أشارت القرائن المستخلصة من قشور بيض الديناصورات وعظامها إلى أن بعض الديناصورات كانت من ذوات الدم الحار والبعض الآخر لم يكن كذلك.

تطور قدرة الديناصورات على تنظيم درجة حرارة الجسم

أشارت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Current Biology يوم الأربعاء إلى أن ثلاث مجموعات رئيسية من الديناصورات تكيفت بشكل مختلف مع التغيرات في درجة الحرارة، مع تطور القدرة على تنظيم درجة حرارة الجسم في أوائل العصر الجوراسي منذ حوالي 180 مليون سنة.

واستنادًا إلى حفريات من 1000 نوع من الديناصورات ومعلومات عن المناخ القديم، بحثت الدراسة الجديدة في انتشار الديناصورات عبر بيئات مختلفة على الأرض طوال عصر الديناصورات، الذي بدأ قبل نحو 235 مليون سنة وانتهى قبل 66 مليون سنة عندما اصطدم كويكب بالأرض.

مجموعتان من الديناصورات القابلة للتكيف

وأشار البحث إلى أن مجموعتين من المجموعات الرئيسية الثلاث - الديناصورات الثيرابودات الآكلة للحوم، والتي شملت ديناصورات تي ريكس (T. rex)، والديناصورات آكلة النباتات، والتي كان من أبرز أعضائها ترايسيراتوبس وستيغوصوروس - انتشرت للعيش في مناخات أكثر برودة خلال العصر الجوراسي المبكر. ووفقًا للدراسة، ربما تكون هذه الديناصورات قد طورت القدرة على توليد حرارة الجسم داخليًا.

كتب الباحثون أن الديناصورات الثيرابودية والأورنيثيشية عاشت في مجموعة واسعة من المناظر الطبيعية الحرارية في تاريخها التطوري وكانت "قابلة للتكيف بشكل ملحوظ". وقد أظهرت الاكتشافات الأحفورية الحديثة أن أنواعًا مختلفة من الديناصورات ازدهرت حتى في القطب الشمالي، حيث كانت تلد وتعيش هناك على مدار العام.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور ألفيو أليساندرو تشيارينزا، زميل الجمعية الملكية نيوتن الدولية في قسم علوم الأرض في كلية لندن الجامعية: "الحيوانات ذات الدم الدافئ أكثر نشاطًا بشكل عام، على سبيل المثال، الحيوانات ذات الدم البارد عادةً لا تبني أعشاشًا".

وعلى النقيض من ذلك، بقيت الصربودات الشاهقة الآكلة للنباتات في المناطق الأكثر دفئاً في خطوط العرض المنخفضة من الكوكب، ولم يكن توفر أوراق الشجر الأكثر ثراءً في موائل معينة هو العامل الوحيد الذي أدى إلى ذلك، كما وجدت الدراسة. وكتب الباحثون أن السوروبودات، التي شملت البرونتوصور والديبلودوكس، بدا أيضًا أنها تزدهر في البيئات القاحلة الشبيهة بالسافانا ومارست "المحافظة المناخية لفترات طويلة".

وقال تشيارينزا: "هذا يتوافق بشكل جيد مع ما نتخيله عن بيئتها". "لقد كانت أكبر الحيوانات البرية التي عاشت على الإطلاق. ربما كانت سترتفع درجة حرارتها إذا كانت من ذوات الدم الحار."

وأضاف أن ما هو أكثر من ذلك، أن كمية المواد النباتية التي كانت ستحتاج إلى استهلاكها إذا كانت من ذوات الدم الحار لم تكن لتتحملها.

"(هذه الحيوانات) كانت تعيش في قطعان ونحن نعلم أن كل واحد منها كان يعادل 10 فيلة أفريقية. (لو كانت من ذوات الدم الحار) لكانت ستدمر الحياة النباتية. من المنطقي أكثر، كحيوانات حية، أن تكون من ذوات الدم البارد."

ومع ذلك، قالت ياسمينا ويمان، وهي عالمة أبحاث ما بعد الدكتوراه في متحف فيلد للتاريخ الطبيعي في شيكاغو، إن نتائج هذه الدراسة تتناقض مع بحثها الخاص الذي بحث في الآثار الجزيئية لاستهلاك الأكسجين الموجودة في حفريات الديناصورات. وقد أشارت دراستها لعام 2022 إلى أن ديناصورات الأورنيثيشيان كانت على الأرجح من ذوات الدم البارد، بينما كانت الصربودات من ذوات الدم الحار.

وتساءلت إلى أي مدى تم تحديد النطاق الجغرافي الحيوي للديناصورات من خلال قدرتها الأيضية على عكس العوامل الأخرى مثل السلوك واستراتيجية النمو والتفضيلات الغذائية والتفاعلات البيئية الأخرى.

المحفز التطوري لتطور الديناصورات

"وقالت ويمان: "بعض الحيوانات ذات معدلات النمو السريعة للغاية (أي الصربودات)، والتي تتطلب معدلات أيض سريعة (أي الصربودات)، والتي تعتبر من ذوات الدم البارد، في حين أن حيوانات أخرى ذات معدلات نمو بطيئة للغاية (أي السيراتوبسيات) تم استردادها كحيوانات ماصة للدماء. "يجب معالجة هذه التناقضات".

قال تشيارينزا إن النموذج، الذي طوره باحثون في كلية لندن الجامعية وجامعة فيغو في إسبانيا، يشير إلى أن الديناصورات الأولى كانت زواحف وذات دم بارد. ولكن قد تكون فترة الاحتباس الحراري الناتجة عن النشاط البركاني قبل 180 مليون سنة، والمعروفة باسم حدث جينكينز، هي المحفز لتطور القدرة على توليد حرارة الجسم داخليًا.

"في هذا الوقت، ظهرت العديد من مجموعات الديناصورات الجديدة. وقد يكون اعتماد الديناصورات على التدفئة الداخلية، ربما نتيجة لهذه الأزمة البيئية، قد مكّن الثيروبودات والأورنيثيشيانات من الازدهار في بيئات أكثر برودة، مما سمح لها بأن تكون نشطة للغاية وتحافظ على نشاطها لفترات أطول، وأن تتطور وتنمو بشكل أسرع وتنتج المزيد من النسل."

وكما هو الحال مع جميع الأبحاث القائمة على النماذج، وضعت الدراسة تنبؤات تستند إلى المعلومات الموجودة. قد تغير الحفريات الجديدة أو المعلومات المناخية الجديدة هذه الصورة. وقال تشيارينزا: "بالطبع، إذا ظهر حيوان الصربود في القطب الشمالي فإن ذلك سيغير الأمور".

وقال عالم الحفريات أنتوني فيوريلو، المدير التنفيذي لمتحف نيو مكسيكو للتاريخ الطبيعي والعلوم، إن الدراسة "مثيرة للاهتمام" و"أول محاولة حقيقية لتحديد الأنماط العامة التي فكر فيها البعض منا في السابق". لم يشارك فيوريللو، وهو أيضًا زميل أقدم في جامعة ساوثرن ميثوديست في دالاس، في هذا البحث.

وقال: "تساعد النمذجة التي قاموا بها على خلق متانة لفهمنا الجغرافي الحيوي للديناصورات، وعلم وظائف الأعضاء المرتبط بها".

"توفر هذه الدراسة منصة لنا لإجراء المزيد من الاختبارات لما نعتقد أننا قد نعرفه."