Khủng long càng lớn,máu càng nóng
Cuộc tranh luận về vấn đề liệu khủng long có máu lạnh như loài bò sát hay có máu nóng giống chúng ta có lẽ cuối cùng đã đi đến hồi kết. Theo như một số nhà lý sinh danh tiếng thì khủng long có máu lạnh hay máu nóng còn tùy thuộc vào độ lớn của chúng. Loài khủng long có hình thái giống với bò sát, vì vậy các nhà khoa học đã giả thiết rằng chúng có máu lạnh, chúng phải dựa vào ánh sáng mặt trời để điều khiển nhiệt độ cơ thể giống như loài bò sát.
Nhưng gần đây, các chi tiết giải phẫu về khủng long đã dẫn đến quan niệm rằng, chúng có thể chủ động điều phối nhiệt độ cơ thể giống như động vật có vú. Tuy nhiên vẫn có những nhà nghiên cứu quả quyết rằng loài khủng long không hề chủ động điều khiển nhiệt độ, chẳng qua là vì chúng mất nhiệt chậm đến mức quá trình trao đổi chất của chúng đủ để giữ ấm cơ thể. Và cuối cùng người giảng hòa cho hai luận điểm trên là Jamie Gilloody và các cộng sự ở Đại học Florida, họ cho rằng cả hai ý kiến trên đều có thể đúng.
Tốc độ của các phản ứng hóa sinh xảy ra trong cơ thể sinh vật thực tế là phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhóm của Gillooly đã tìm ra rằng mối quan hệ này chứa đựng một số giá trị không đổi, chúng được đưa vào một phương trình đơn giản mô tả mối quan hệ giữa nhiệt độ, tốc độ sinh trưởng hoặc trao đổi chất với khối lượng cơ thể. Phương trình này có thể áp dụng cho hầu hết các loài động vật – từ sinh vật phù du cho đến cá voi xanh.
Nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương trình của họ cho 8 loài khủng long, có khối lượng từ 12kg cho đến 13 tấn. Họ đã phải sử dụng các thông tin ước đoán về tốc độ sinh trưởng và khối lượng cơ thể được các nhà nghiên cứu khác rút ra từ việc khảo cứu các hóa thạch xương. Theo phương trình này, khối lượng cơ thể cực đại cùng với tốc độ sinh trưởng được sử dụng để tính nhiệt độ. Và kết quả là, khủng long càng lớn nhiệt độ của nó càng cao. Những loài nhỏ hơn thực ra giống bò sát hiện đại, có nhiệt độ cơ thể cỡ 25oC – bằng với nhiệt độ môi trường trong kỷ nguyên của chúng.
Nhưng khi khủng long càng lớn, tỷ số giữa diện tích bề mặt và thể tích cơ thể của chúng giảm, chúng tỏa nhiệt kém hiệu quả hơn- đặc biệt là khi chúng vượt qua 600kg. Một con Apatosaurus 13 tấn có thể đạt đến 41oC. Nhiệt độ này là quá nóng đối với con người.
Một cơ sở quan trọng cho ý tưởng của nhóm chính là sự khảo sát 11 loài cá sấu hiện đại, có khối lượng từ 32-1000kg. Chúng khớp một cách chính xác với biểu đồ liên hệ giữa kích cỡ và nhiệt độ của khủng long. Phép ngoại suy toán học đã dẫn đến nhiệt độ cơ thể của loài khủng long lớn nhất Sauroposeidon là 48oC – đó chính là nhiệt độ giới hạn mà tại đó các mô thông thường bắt đầu bị phá hủy. Điều này cho thấy một giới hạn trên về kích cỡ của loài khủng long được quyết định bởi nhiệt độ của chúng.
Theo nhóm của Gilooly, những con Apatosaurus “nhi đồng” sẽ có nhiệt độ cơ thể khoảng 20oC, thấp hơn bố mẹ chúng, vì thế chúng phải thường xuyên tắm nắng giống bò sát, “có lẽ những con khủng long lớn hơn sẽ phải cần đến nước hoặc trú trong bóng râm để làm mát”, Gilooly nói. Ông hy vọng rằng, mô hình nghiên cứu này có thể làm rõ được thêm nhiều khía cạnh khác nhau trong đời sống loài khủng long.
Tốc độ của các phản ứng hóa sinh xảy ra trong cơ thể sinh vật thực tế là phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhóm của Gillooly đã tìm ra rằng mối quan hệ này chứa đựng một số giá trị không đổi, chúng được đưa vào một phương trình đơn giản mô tả mối quan hệ giữa nhiệt độ, tốc độ sinh trưởng hoặc trao đổi chất với khối lượng cơ thể. Phương trình này có thể áp dụng cho hầu hết các loài động vật – từ sinh vật phù du cho đến cá voi xanh.
Nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương trình của họ cho 8 loài khủng long, có khối lượng từ 12kg cho đến 13 tấn. Họ đã phải sử dụng các thông tin ước đoán về tốc độ sinh trưởng và khối lượng cơ thể được các nhà nghiên cứu khác rút ra từ việc khảo cứu các hóa thạch xương. Theo phương trình này, khối lượng cơ thể cực đại cùng với tốc độ sinh trưởng được sử dụng để tính nhiệt độ. Và kết quả là, khủng long càng lớn nhiệt độ của nó càng cao. Những loài nhỏ hơn thực ra giống bò sát hiện đại, có nhiệt độ cơ thể cỡ 25oC – bằng với nhiệt độ môi trường trong kỷ nguyên của chúng.
Nhưng khi khủng long càng lớn, tỷ số giữa diện tích bề mặt và thể tích cơ thể của chúng giảm, chúng tỏa nhiệt kém hiệu quả hơn- đặc biệt là khi chúng vượt qua 600kg. Một con Apatosaurus 13 tấn có thể đạt đến 41oC. Nhiệt độ này là quá nóng đối với con người.
Một cơ sở quan trọng cho ý tưởng của nhóm chính là sự khảo sát 11 loài cá sấu hiện đại, có khối lượng từ 32-1000kg. Chúng khớp một cách chính xác với biểu đồ liên hệ giữa kích cỡ và nhiệt độ của khủng long. Phép ngoại suy toán học đã dẫn đến nhiệt độ cơ thể của loài khủng long lớn nhất Sauroposeidon là 48oC – đó chính là nhiệt độ giới hạn mà tại đó các mô thông thường bắt đầu bị phá hủy. Điều này cho thấy một giới hạn trên về kích cỡ của loài khủng long được quyết định bởi nhiệt độ của chúng.
Theo nhóm của Gilooly, những con Apatosaurus “nhi đồng” sẽ có nhiệt độ cơ thể khoảng 20oC, thấp hơn bố mẹ chúng, vì thế chúng phải thường xuyên tắm nắng giống bò sát, “có lẽ những con khủng long lớn hơn sẽ phải cần đến nước hoặc trú trong bóng râm để làm mát”, Gilooly nói. Ông hy vọng rằng, mô hình nghiên cứu này có thể làm rõ được thêm nhiều khía cạnh khác nhau trong đời sống loài khủng long.
Theo www.newscientist.com
P.V
Tác giả
(Visited 10 times, 1 visits today)