Am Ende der Kreidezeit durchstreifte ein bizarrer Dinosaurier die Ufer des argentinischen Rio Colorado. Das 10-Meter-Raubtier hatte „pneumatische“Knochen, und Luftsäcke, die jetzt nur noch Vögel haben, halfen beim Atmen. Anscheinend setzte die Natur ihre Experimente mit der Struktur der Knochen und des Atmungssystems auf den Zweigen der Evolution parallel zum Vogel fort
Licht- und Luftsäcke von Arosteon // Todd Marshall / Projektexploration
Versteinerte Dinosaurierknochen in unserer Zeit überraschen niemanden mehr, und die Lagerräume und Sammlungen der meisten Museen ermöglichen es Ihnen, paläontologische Forschungen durchzuführen, ohne Ihr Zuhause zu verlassen. Jetzt haben sich die Wissenschaftler auf die Analyse nur der einzigartigsten Proben konzentriert, und von besonderem Interesse sind entweder riesige Raubtiere, die der Öffentlichkeit immer echte Angst und Anziehungskraft verleihen, oder Übergangs- und Zwischenformen, deren detaillierte Analyse der beste Weg ist, um den Respekt von Spezialisten zu verdienen.
Paul Sereno und seine süd- und nordamerikanischen Kollegen beschlossen, zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen, und der Dinosaurier, der Gegenstand ihrer Forschungen wurde, starb in der späten Kreidezeit vollständig.
Die von ihnen beschriebene Aerosteon riocoloradensis, dh der Rio-Colorado Arosteon, hatte Luftsäcke - ein einzigartiges Merkmal, das nur für Vögel in unserer Zeit charakteristisch ist.
Dank der Kreuzflossenfische haben alle Landwirbeltiere Lungen - ein schwammiges Gewebe, das mit Blutgefäßen gesättigt ist und dessen Hauptaufgabe ein intensiver Austausch von Gasen ist, hauptsächlich Sauerstoff und Kohlendioxid.
Natürlich hängen die Bedürfnisse des Körpers und die Intensität des Gasaustauschs direkt von der Stoffwechselrate ab, daher die Struktur dieser Lunge. Zum Beispiel begnügen sich Kröten und Frösche, die sich nur gelegentlich für ein kurzes Schwimmen entscheiden, mit einem einfachen Beutel mit spärlichen Trennwänden, und die Oberfläche der Lunge bei einem Erwachsenen aufgrund der Alveolen ist 35-mal größer als die Oberfläche des gesamten Körpers. Vor allem dank dieser 70 Quadratmeter können wir uns Marathonstrecken und intensive Gehirnaktivität leisten.
Airbags
Dies sind Hohlräume, die mit den Atemwegen oder der Speiseröhre verbunden sind und sich mit Luft füllen können, bei den meisten Wirbeltieren jedoch nicht die Funktion des Gasaustauschs erfüllen. Bei schwanzlosen Amphibien handelt es sich um gepaarte oder ungepaarte Auswüchse im hinteren Teil der Mundhöhle, sogenannte Stimmsäcke. Reptilien (einige Schildkröten, Eidechsen) haben blinde Auswüchse der Lunge.
Vögel haben 5 Paar Beutel: Bauch, der sich von den Hauptbronchien erstreckt und sich zwischen den Organen der Bauchhöhle befindet; Die restlichen 4 Paare sind extrapulmonale Verlängerungen der sekundären Bronchien: zervikal, entlang der Speiseröhre liegend; Schlüsselbein, das oft zu einem Interklavikular verschmilzt; vordere Brust - auf der Bauchseite der Brust; Hinterbrust - auf der Rückseite.
Die Hauptfunktion dieser Taschen bei Vögeln besteht darin, Luft durch die Lunge zu saugen, insbesondere während des Fluges, sowie die Wärmeregulierung des Körpers und das spezifische Gewicht der Vögel beim Schwimmen und Tauchen zu verändern. Viele Knochen des Vogelgerüsts (Oberschenkel, Schulter, Brustbein usw.) haben Hohlräume, die mit Auswüchsen von Säcken gefüllt sind. Vögel haben auch Säcke, die nicht mit den Bronchien verbunden sind; Die Auswüchse dieser Pharyngeal-Nasensäcke bei einigen Vögeln dringen in die Knochen des Schädels, unter die Haut und in die Vorderbeine ein.
Säugetiere haben auch verschiedene Arten von Luftsäcken: 1) die als paarweise Auswüchse der Schleimhaut der Eustachischen Röhren (bei Pferden, Eseln, Zebras) entstehen und sich am Hals in der atlantischen Region befinden; 2) gepaarte und ungepaarte Formationen, die im Kehlkopf entstehen und dazu dienen, den Klang zu verstärken (Stimmsäcke); 3) erstreckt sich vom hinteren verbreiterten Ende der Luftröhre (bei männlichen gestreiften Robben) oder von der Speiseröhre (bei männlichen Walrossen) und dient dazu, das spezifische Gewicht des Körpers zu verändern; 4) im Pottwal ein Blindbeutel mit einem Volumen von bis zu 1 m 3, der sich in das Blasloch öffnet und dort vor dem Tauchen Luft ansaugt.
Die Lungen der Vögel reichten jedoch nicht aus, sodass sie Airbags erhielten - spezielle Behälter, die sich hinter den Lungen befanden und es ihnen ermöglichten, nicht nur beim Einatmen, sondern auch beim Ausatmen zu atmen.
Und im Gegensatz zu allen anderen Landtieren "atmet" das Lungengewebe der Vögel selbst nicht - in dem Sinne, dass es sich nicht ausdehnt oder zusammenzieht: Der Druckunterschied, der zum Füllen und Entlüften aus der Luft erforderlich ist, wird von Luftsäcken übernommen. Sie füllen sich beim Einatmen mit der Lunge, und wenn der Vogel ausatmet, tritt "Abluft" aus der Lunge aus und wird durch "saubere" Luft aus den Beuteln ersetzt. Letztere sind außerdem sehr nützlich zum Tauchen, und die entsprechenden Hohlräume neben den Organen ermöglichen es besonders eifrigen Vögeln, eine Überhitzung zu vermeiden.
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Das zehn Meter lange Raubtier, dessen Überreste 1996 an den Ufern des argentinischen Rio Colorado entdeckt wurden, hatte ein ähnliches "Outfit".
Vielleicht war es die Ausrüstung, die es der isolierten südamerikanischen Bevölkerung ermöglichte, bis zur späten Kreidezeit zu überleben, während ihr nächster Verwandter, der Allosaurus in Nordamerika, der dann durch den Ozean getrennt war, unter dem Ansturm eines Tyrannosaurus litt.
Das in PLos ONE beschriebene Aerostéon litt nicht unter Wissenschaftlern: Um Luftsäcke zu finden, mussten sie nicht einmal die Knochen sehen, die Arbeit wurde für sie von einem CT-Scanner erledigt.
Wie bei Vögeln erwies sich das Skelett des Aerostheons, um dem Namen zu entsprechen, als "pneumatisiert". Laut Sereno bestätigen die in den Knochen enthaltenen Hohlräume die Existenz von Luftsäcken. Und obwohl der Arosteon keine Schlüsselmerkmale des Vogelskeletts besaß, wie einen Kiel oder einen speziellen Brustkorb, hatte er eine "Gabel", die diejenigen, die sich etwas wünschen, gerne brechen, und seine Lungen funktionierten genau wie die der Vögel.
Es ist schwer vorstellbar, dass dieses Raubtier, größer als ein Elefant, sehr leichte und luftige Knochen hatte.
Vögel als Klasse entstanden früher als dieses Exemplar an den Ufern des Rio Colorado starb, aber Wissenschaftler sind sich sicher, dass ihr Befund die lange vorläufige Vorbereitung der Evolution auf den Flug bestätigt.
Zusätzlich waren diese langgestreckten Hohlräume im Körper zusätzlich zur Atmung hochwirksam bei der Umverteilung des Körpergewichts bei Zweibeinern und bei der Ableitung von Wärme von starken Muskeln. Und obwohl es schwierig ist, die feine Struktur der Struktur anhand der Überreste von 85 Millionen Jahren zu beurteilen, fand Sereno Taschen unter der Haut seiner Station, so dass sich das Opfer beim bloßen Anblick eines geschwollenen und sogar leicht pulsierenden, gewaltigen Raubtiers mutig ergeben konnte.
