Các manh mối tiết lộ tốc độ trao đổi chất của các loài khủng long: Tyrannosaurus rex máu nóng, Stegosaurus máu lạnh!

Trong nhiều thập kỷ, các nhà cổ sinh vật học đã tranh luận về việc liệu khủng long là loài máu nóng, giống như động vật có vú và chim hiện đại, hay máu lạnh, giống như loài bò sát hiện đại. Việc biết khủng long là máu nóng hay máu lạnh có thể cho chúng ta gợi ý về mức độ hoạt động của chúng và cuộc sống hàng ngày của chúng như thế nào. Trong một bài báo mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã tiết lộ một phương pháp mới để nghiên cứu tỷ lệ trao đổi chất của khủng long thông qua sử dụng các manh mối trong xương của chúng.

"Điều này thực sự thú vị đối với chúng tôi với tư cách là các nhà cổ sinh vật học - câu hỏi liệu khủng long là máu nóng hay máu lạnh là một trong những câu hỏi lâu đời nhất trong giới cổ sinh vật học, và bây giờ chúng tôi nghĩ chúng tôi đã đồng thuận, rằng hầu hết các loài khủng long là máu nóng", Jasmina Wiemann, tác giả chính của bài báo và là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Công nghệ California cho biết.

Các manh mối tiết lộ tốc độ trao đổi chất của các loài khủng long: Tyrannosaurus rex máu nóng, Stegosaurus máu lạnh!
Xương khủng long là manh mối để nghiên cứu tỷ lệ trao đổi chất của khủng long.

"Proxy mới do Jasmina Wiemann phát triển cho phép chúng tôi trực tiếp suy ra quá trình trao đổi chất ở các sinh vật đã tuyệt chủng, điều mà chúng tôi luôn mơ ước trước đây". Matteo Fabbri, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Bảo tàng Field ở Chicago và là một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết tỷ lệ trao đổi chất khác nhau đặc trưng cho các nhóm khác nhau.

Loading...

Đôi khi, người ta nói về sự trao đổi chất theo cách một người dễ dàng giữ được vóc dáng, nhưng cốt lõi của nó, "sự trao đổi chất là cách chúng ta chuyển đổi hiệu quả oxy mà chúng ta hít thở thành năng lượng hóa học cung cấp năng lượng cho cơ thể", Wiemann, chuyên gia liên kết với Đại học Yale và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên của Quận Los Angeles.

Các manh mối tiết lộ tốc độ trao đổi chất của các loài khủng long: Tyrannosaurus rex máu nóng, Stegosaurus máu lạnh!
Lối sống của động vật máu lạnh ít tốn năng lượng hơn so với động vật máu nóng. (Ảnh minh họa).

Động vật có tỷ lệ trao đổi chất cao là loài thu nhiệt, hoặc máu nóng; Động vật máu nóng như chim và động vật có vú lấy nhiều oxy và phải đốt cháy nhiều calo để duy trì nhiệt độ cơ thể. Các loài động vật máu lạnh, như bò sát thở ít hơn và ăn ít hơn so với các loài động vật máu nóng. Lối sống của chúng ít tốn năng lượng hơn so với động vật máu nóng, nhưng chúng phải phụ thuộc vào thế giới bên ngoài để giữ cho cơ thể chúng ở nhiệt độ thích hợp để hoạt động (giống như thằn lằn phơi mình trong ánh nắng mặt trời), và chúng có xu hướng hoạt động ít hơn các sinh vật máu nóng.

Với việc các loài chim là máu nóng và các loài bò sát là máu lạnh, khủng long đã bị cuốn vào giữa một cuộc tranh luận. Chim là loài khủng long duy nhất sống sót sau cuộc tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Phấn trắng, nhưng khủng long về bản chất lại là loài bò sát. Vậy điều đó thực tế, khủng long là loài động vật máu nóng hay máu lạnh?

Các manh mối tiết lộ tốc độ trao đổi chất của các loài khủng long: Tyrannosaurus rex máu nóng, Stegosaurus máu lạnh!
Khủng long là loài động vật máu nóng hay máu lạnh?

Các nhà khoa học đã cố gắng thu thập tỷ lệ trao đổi chất của khủng long từ các phân tích hóa học và xương sống về xương của chúng. Wiemann cho biết: "Trước đây, người ta đã xem xét xương khủng long bằng địa hóa đồng vị hoạt động giống như một nhiệt kế cổ điển" - các nhà nghiên cứu kiểm tra các khoáng chất trong một hóa thạch và xác định nhiệt độ mà các khoáng chất đó sẽ hình thành. Nhưng chúng tôi nhận ra rằng chúng ta chưa thực sự hiểu quá trình hóa thạch thay đổi các tín hiệu đồng vị, vì vậy thật khó để so sánh rõ ràng dữ liệu từ hóa thạch với động vật hiện đại".

Thay vào đó, họ xem xét một trong những dấu hiệu cơ bản nhất của quá trình trao đổi chất: việc sử dụng oxy. Khi động vật thở, các sản phẩm phụ phản ứng với protein, đường và lipid được hình thành, để lại "chất thải" phân tử. Chất thải này rất ổn định và không hòa tan trong nước nên được bảo quản trong các quá trình hóa dầu. Nó ghi lại lượng oxy mà khủng long hít vào, và do đó là tốc độ trao đổi chất của nó.

Các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm những mẩu chất thải phân tử này trong những con cái hóa thạch có màu sẫm, vì những màu tối đó cho thấy rằng rất nhiều chất hữu cơ được bảo quản. Họ đã kiểm tra các hóa thạch bằng quang phổ hồng ngoại biến đổi Raman và Fourier - "những phương pháp này hoạt động giống như kính hiển vi laser, về cơ bản chúng ta có thể định lượng sự phong phú của các phân tử và biết về tốc độ trao đổi chất", Wiemann nói.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích mẫu của 55 nhóm động vật khác nhau, bao gồm khủng long bao chúa, pterosaurs, plesiosaurs, và các loài chim, động vật có vú và thằn lằn hiện đại. Họ so sánh lượng phụ phẩm phân tử liên quan đến hô hấp với tỷ lệ trao đổi chất đã biết của các loài động vật sống và sử dụng những dữ liệu đó để suy ra tỷ lệ trao đổi chất của những loài đã tuyệt chủng.

Các manh mối tiết lộ tốc độ trao đổi chất của các loài khủng long: Tyrannosaurus rex máu nóng, Stegosaurus máu lạnh!
Tỷ lệ trao đổi chất của khủng long nói chung là cao.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng tỷ lệ trao đổi chất của khủng long nói chung là cao. Có hai nhóm khủng long lớn, saurischians và ornithischians - hông thằn lằn và hông chim. Các loài khủng long chân chim, như Triceratops và Stegosaurus, có tỷ lệ trao đổi chất thấp tương đương với các loài động vật máu lạnh hiện đại.

Khủng long mỏm thằn lằn, bao gồm các loài khủng long săn mồi hai chân như Velociraptor, T. rex và động vật ăn cỏ cổ dài, khổng lồ như Brachiosaurus đều là những loài động vật máu nóng - chúng có tỷ lệ trao đổi chất tương đương với các loài chim hiện đại, cao hơn nhiều so với động vật có vú.

Các nhà nghiên cứu cho biết, phát hiện này có thể cung cấp hiểu biết cơ bản về cách sống của khủng long. Tái tạo sinh học và sinh lý học của các loài động vật đã tuyệt chủng là một trong những việc khó nhất trong ngành cổ sinh vật học. Nghiên cứu mới có thể suy ra nhiệt độ cơ thể từ đồng vị, chiến lược tăng trưởng từ mô học xương và tỷ lệ trao đổi chất từ hóa chất.

Các nhà nghiên cứu cho biết, việc hiểu các động vật hiện đại và đã tuyệt chủng phản ứng sinh lý như thế nào với những thay đổi khí hậu và xáo trộn môi trường trước đây là rất quan trọng để có thể cung cấp thông tin cho việc bảo tồn đa dạng sinh học hiện tại và thông báo cho các hành động của con người trong tương lai.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Trình làng

Trình làng "kho báu xác ướp" choáng ngợp nhất mọi thời đại

Dưới bóng kim tự tháp lâu đời nhất của Saqqara - thánh địa xác ướp Ai Cập - 250 xác ướp, 150 bức tượng đồng và vô số bảo vật gây choáng váng từ các cuộc khai quật gần đây đã được trưng bày.

Đăng ngày: 01/06/2022
Bảo vật văn hóa Việt nay chỉ còn 1 di tích rất quen thuộc bên hồ Gươm: Báo Ân và Báo Thiên

Bảo vật văn hóa Việt nay chỉ còn 1 di tích rất quen thuộc bên hồ Gươm: Báo Ân và Báo Thiên

Chùa Báo Ân và chùa Báo Thiên là hai ngôi chùa lớn, hoành tráng vào bậc nhất của Hà Nội vào thế kỷ XIX.

Đăng ngày: 31/05/2022
Bảo tồn để phát huy giá trị di sản chữ viết trên lá buông

Bảo tồn để phát huy giá trị di sản chữ viết trên lá buông

Kỹ thuật viết chữ trên lá buông của người Khmer là một loại hình tri thức dân gian, ẩn chứa kho tàng vô giá của tri thức nhân loại.

Đăng ngày: 31/05/2022
Đào ống nước, phát hiện kho báu

Đào ống nước, phát hiện kho báu "đóng băng thời gian" 2.100 năm

Một kho báu khảo cổ vô song, cực kỳ giá trị vừa được tìm thấy ở Israel, nơi hầu hết cổ vật đều được bảo quản trong trạng thái cực kỳ tốt và chứa đựng nhiều thông tin quý giá.

Đăng ngày: 31/05/2022
Lần đầu giải mã gene

Lần đầu giải mã gene "người hóa đá": Bí mật thành phố "vượt thời gian"

Các nhà khoa học Ý và Đan Mạch đã giải mã thành công DNA của 2 người Pompeii - thành phố bị núi lửa Vesuvius tàn phá 2.000 năm trước, nổi tiếng với những tàn tích gây sốc vì hiện đại vượt thời gian.

Đăng ngày: 31/05/2022
Vén màn

Vén màn "thế hệ quái vật" đầu tiên của Trái đất: "Bốc hơi" nửa tỉ năm trước

Nghiên cứu từ Trường Đại học Cambridge - Anh đã vén màn bí ẩn về kỷ Ediacaran của đại Tân Nguyên Sinh: Đó là một thế giới quái vật đông đúc nhưng vấp phải đại tuyệt chủng.

Đăng ngày: 31/05/2022

"Chết ngất" trước diện mạo của những sinh vật Trái đất cổ đại, nhìn như quái vật ngoài hành tinh

Sự bùng nổ kỷ Cambri, xảy ra khoảng 542 triệu năm trước, là một trong những sự kiện " ấn tượng" nhất khi nói đến lịch sử sự sống trên hành tinh này.

Đăng ngày: 30/05/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News