Dinosaurus Sauropoda - hewan darat terbesar sepanjang masa - beratnya mencapai 80-100 ton dan panjangnya mencapai 40-50 meter. Meringkas semua data yang tersedia, ahli paleontologi menyebutkan lima faktor utama yang memungkinkan perkembangan gigantisme pada sauropoda: penolakan mengunyah makanan, reproduksi cepat dengan bertelur banyak telur kecil, pertumbuhan cepat, sistem pernapasan yang sempurna, dan penurunan laju metabolisme pada hewan dewasa dibandingkan dengan yang muda
Majalah Science menerbitkan artikel oleh ahli paleontologi Martin Sander dari Universitas Bonn dan Marcus Clauss dari Universitas Zurich, di mana penulis merangkum hasil studi bertahun-tahun dinosaurus sauropoda raksasa. Dalam hal massa, hewan-hewan ini memiliki urutan yang lebih besar dari mamalia darat terbesar, serta perwakilan dari kelompok dinosaurus lain (theropoda dan ornithischids).
Sauropoda muncul di akhir periode Trias (sekitar 210 juta tahun yang lalu). Sampai saat ini, ahli paleontologi telah mendeskripsikan sekitar 120 genera sauropoda. Raksasa herbivora ini mendominasi banyak ekosistem darat dari pertengahan Jura hingga akhir Zaman Kapur, yaitu selama sekitar 100 juta tahun - dua kali lebih lama dari masa kejayaan mamalia herbivora besar. Jadi, sauropoda adalah kelompok yang sangat sukses dan berkembang, sama sekali bukan "kesalahan evolusi".
Secara alami, para ilmuwan, serta masyarakat umum, prihatin dengan pertanyaan: mengapa sauropoda menjadi begitu besar?
Gigantisme sauropoda tidak dapat dijelaskan dengan alasan eksternal apa pun, meskipun upaya semacam itu telah dilakukan berulang kali. Misalnya, mereka mencoba menemukan korelasi antara dinamika evolusi ukuran sauropoda dan faktor-faktor seperti konsentrasi oksigen dan karbon dioksida di atmosfer, perubahan iklim, permukaan laut, dan luas daratan - dan dalam semua kasus ternyata tidak ada korelasi yang signifikan. Dari sini, penulis menyimpulkan bahwa kunci misteri gigantisme sauropoda harus dicari dalam biologi mereka.
Diagram yang menggambarkan hubungan antara karakteristik primitif dan lanjutan pada hewan herbivora terbesar: mamalia, sauropoda, dinosaurus ornithisch, dan reptilia modern. Dari kiri ke kanan: mamalia (gajah Afrika, jerapah, fosil badak indricotherium), sauropoda (Argentinosaurus, Brachiosaurus), dinosaurus ornithisch (Shantungosaurus, Triceratops), kura-kura Galapagos raksasa. Angka: dari artikel yang dibahas di Science
Video promosi:
Struktur gigi, mulut, dan leher pada sauropoda cukup beragam, yang menunjukkan bahwa mereka tidak memiliki makanan yang mapan sekali dan untuk semua (meskipun mereka semua pasti hanya makan makanan nabati). Namun, semua sauropoda memiliki satu ciri primitif yang secara tajam membedakan mereka dari fitofag besar lainnya - mamalia dan dinosaurus ornithischia. Sauropoda tidak pernah mengunyah makanan: gigi dan rahangnya kecil dan sama sekali tidak cocok untuk mengunyah. Mereka juga tidak memiliki kebiasaan menelan batu untuk membantu menggiling tumbuhan yang tertelan di perut, seperti yang dilakukan dinosaurus dan burung lainnya. Rupanya, ketiadaan alat pengunyah diimbangi oleh fakta bahwa saluran pencernaan sauropoda, karena ukurannya yang mengerikan, sangat panjang, sehingga makanan yang tidak dikunyah pun sempat dicerna di dalamnya.
Menghindari mengunyah makanan memungkinkan kepala sauropoda tetap kecil, yang pada gilirannya memungkinkan untuk mengembangkan leher yang sangat panjang, berkat sauropoda yang dengan mudah dapat mencapai sumber makanan yang tidak dapat diakses oleh hewan lain. Diasumsikan bahwa leher panjang juga bisa digunakan untuk menarik pasangan seksual; mungkin sauropoda jantan bertarung dengan leher mereka seperti jerapah modern. Dalam hal ini, seleksi seksual seharusnya berkontribusi pada pemanjangan leher.
Sebaliknya, sebagian besar mamalia herbivora besar dan dinosaurus ornithischis telah mengembangkan gigi, rahang, dan otot pengunyah yang sangat kuat, yang mengakibatkan peningkatan ukuran kepala secara dramatis. Ini memberlakukan batasan signifikan pada panjang leher yang dapat diterima.
Ukuran tubuh yang besar menimbulkan sejumlah masalah fisiologis, yang paling penting adalah masalah kepanasan. Selain itu, adanya leher yang panjang membuat udara segar sulit masuk ke paru-paru (Anda perlu menarik napas dalam-dalam agar tidak hanya udara yang tersisa di batang tenggorokan yang panjang setelah pernafasan sebelumnya yang masuk ke paru-paru). Sauropoda tampaknya telah memecahkan kedua masalah ini melalui pengembangan sistem "kantung udara" yang sangat canggih dan canggih.
Kantung udara, kemungkinan besar, muncul pada nenek moyang yang sama dari semua dinosaurus yang mirip kadal, yaitu sauropoda dan theropoda karnivora, dan dari yang terakhir itu mereka diwarisi oleh burung. Pada burung, berkat kantung udara yang terhubung ke paru-paru oleh sistem pipa dan katup yang rumit, udara segar dipaksa melalui paru-paru baik saat menghirup maupun menghembuskan napas. Selain mengintensifkan pernapasan, kantung udara memberikan pendinginan tubuh yang efektif. Fakta bahwa dinosaurus mirip kadal juga memiliki kantung udara dibuktikan dengan hasil penelitian tulang mereka (banyak kantung udara menembus ke dalam tulang atau meninggalkan jejak karakteristik pada tulang mereka). Untuk informasi terbaru tentang kantung udara pada dinosaurus, lihat artikel yang baru diterbitkan: Sereno PC, Martinez RN, Wilson JA, Varricchio DJ, Alcober OA, dkk.(2008) Evidence for Avian Intrathoracic Air Sacs in a New Predatory Dinosaur from Argentina // PLoS ONE 3 (9): e3303.
Agar ukuran raksasa menjadi manfaat nyata bagi sauropoda dan didukung oleh seleksi, sauropoda harus tumbuh secepat mungkin. Jika hewan itu sudah mengandalkan gigantisme - untuk melindungi dirinya dari predator atau untuk mengakses mahkota pohon yang tinggi - maka tidak menguntungkan kalau ukurannya kecil, dan masa kanak-kanak harus dilalui sesegera mungkin. Sauropoda, sementara itu, harus meningkatkan massanya 100.000 kali lipat untuk mencapai ukuran maksimumnya - angka rekor untuk reptil, belum lagi burung dan mamalia (anak sapi yang menetas beratnya hanya beberapa kilogram, dan dinosaurus dewasa yang mengeras - puluhan ton). Analisis histologis tulang sauropoda umumnya menegaskan asumsi pertumbuhan cepat, meskipun data ini tidak sepenuhnya tidak ambigu. Rupanya, sauropoda mencapai kematangan seksual di detik,dan ukuran maksimum - dalam dekade ketiga.
Pertumbuhan yang begitu cepat hanya mungkin dalam kondisi metabolisme yang sangat intensif - sama seperti pada burung dan mamalia modern. Namun, jika tingkat metabolisme pada sauropoda dewasa tetap tinggi, mereka pasti akan kepanasan, dan tidak ada jumlah kantung udara yang bisa menyelamatkan mereka. Selain itu, mereka akan membutuhkan makanan dalam jumlah yang tidak terbayangkan. Para penulis hanya melihat satu jalan keluar dari kontradiksi ini: tampaknya, tingkat metabolisme pada sauropoda tinggi pada masa muda, dan menurun secara signifikan seiring bertambahnya usia. Sayangnya, ahli paleontologi belum memiliki data langsung tentang tingkat metabolisme sauropoda.
Semua dinosaurus dikenal sebagai ovipar. Anak-anaknya lahir kecil dan tidak terlindungi, tetapi jumlahnya banyak. Sebaliknya, mamalia herbivora besar melahirkan anak-anak yang besar dan terlindungi dengan baik, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Karena itu, perkembangan gigantisme pada mamalia secara tajam meningkatkan kemungkinan kepunahan spesies: semakin besar hewan tersebut, semakin sedikit anak yang dihasilkannya, dan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan populasi setelah penurunan sementara. Sauropoda tidak terikat oleh batasan ini: gigantisme di dalamnya tidak menyebabkan penurunan kesuburan, dan ukuran populasi dapat tumbuh dengan sangat cepat dalam kondisi yang menguntungkan.
Jadi, menurut penulis, gigantisme pada sauropoda menjadi mungkin karena kombinasi khusus antara karakteristik primitif dan lanjutan. Ciri primitif yang berkontribusi pada gigantisme adalah ketidakmampuan mengunyah makanan dan bertelur; maju - pertumbuhan cepat, sistem pernapasan sempurna, dan laju metabolisme berubah seiring bertambahnya usia.
