Причины вымирания гигантов.

Автор Alexeyy, мая 19, 2006, 05:16:19

« назад - далее »

Alexeyy

Цитата: " shuric"
Ну с уменьшением гигантизма после динозавров относительно ясно - у динозавров-гигантов не было энергорасхода на теплокровие, и им следовательно требовалось в 10 раз меньше пищи, чем млеку равного размера.
Теплокровность тут ни при чем: Практически такие же гигантские динозавры водились и в Антарктике при минусовой зимней температуре. При этом у них кровеносная система была так же развита как и у теплокровных (об этом свидетельствуют раскопки).

Цитата: "zK"
1. не надо опираться на теплокровность динозавров - она никак не доказана.
2. не надо ссылаться на антарктических динозавров, потому что когда они там жили Антарктида была не на полюсе, а вне южного полярного круга - как минимум частично. И уж точно динозавры жили НЕ там, где была полярная ночь!
Да, Антарктика тогда не была на полюсе. Но, тем не менее, зимой температура там была отрицательной. На сколько помню, по оценкам она составляла около минус пяти – минус десяти градусов. Кроме того, как говорил, о том, что антарктические динозавры были теплокровными красноречиво свидетельствует также сильно развитая их кровеносная система, как и у теплокровных (У тропических аналогов Антарктических динозавров того же времени такой кровеносной системы не была – она была как у хладнокровных). С такой кровеносной системой существо не может не быть теплокровными.

Цитата: "zK"
По-моему обсуждаемая проблема сродни вопросу; "Почему у синусоиды есть максимумы?"
Какой на это дать ответ?
"А потому что у нее есть минимумы..."
Не может же максимум следовать за максимумом!
Мне нравится такая постановка вопроса. Действительно, почему эволюционно в размерах были минимумы?
Цитата: "zK"
Или что - предлагается исходить из монотонно возрастающей или убывающей кривой зависимости чьих-то там размеров от геологического времени?

Хотя меня больше интересует вопрос не о причинах максимумов или минимумов, а о том, почему максимумы сначала возрастали (до самых крупных динозавров), а потом убывали (На фоне постоянного уменьшения периодов).

Цитата: "zK"
1. Самый большой птерозавр - Quetzalcoatlus - ориентировочный размах крыльев 12 м, ориентировочная масса 60 кг.
2. Самый большой пытыц (он не орел, а скорее кондор) - Argentavis - ориентировочный размах крыльев 6 м, ориентировочная масса 80 кг.
Да, видимо, гигантизм не вполне корректно отождествлять с массой. На сколько помню, у птерозавра были, в отличие от птиц, очень легкие кости. Не в курсе, а по физической силе кто был сильнее – Quetzalcoatlus или Argentavis? Или, чтобы быть более конкретным, у кого была мышечная масса больше – у Quetzalcoatlus или Argentavis?

shuric

Цитата: "Alexy"Так были ли крупные динозавры типа тиранозавра и крупные летающие ящеры (размах 8 или 18 м, не помню точно) тепокровными и пернатыми, или вероятнее всего нет?

По вопросу теплокровия крупных динозавров интересная статья есть у М.Будыко (Будыко М.И. Термический режим динозавров // Журн. общ. биологии. 1978. Т. 38, № 2. С. 179–188). Там он показал, что животное вроде диплодока, в случае теплокровия а ля млекопитающие/птицы умерло бы от перегрева. С другой стороны у таких гигантов тепловая инерция должна была быть огромной (разогреватся и остывать они должны были недели и даже месяцы). Так что можно думать что подобные монстры имели постоянную температуру тела, но механизм у нее был совершенно иной, нежели у реально теплокровных тварей (кстати это тоже обьясняет  возникновение у них гигантизма).
Другое дело мелкие динозавры - они вполне могли быть теплокровными (а в ряде случаев наверняка такими были).
Ну а Антарктида - динозавры могли туда приходить на лето.

zK

Мышечная масса редко отклоняется от 50% массы тела. Так что раз аргентавис тяжелее, значит в нем и мяса больше чем в кетцалькоатлюсе. Вопрос, какая доля этого мяса приходилась именно на летательную мускулатуру не столь ясен. От аргентависа известны только фрагменты некоторых когтей. Но, думаю масса грудных мышц у этих двух тварей составляла одинаковый процент от массы тела - ведь оба они в основном парили, а не махали.

ПРО ТЕПЛОКРОВНОСТЬ.
Мне нигде не встречалось внятного объяснения различий кровеносных сосудов у теплокровных и холоднокровных. И почему оно вообще должно быть?

О перегреве динозавров то же написано в 1989 г. в книге Alexander - Dynamics of Dinosaurs & other fossil giants.
По рассчетам Александера 50-тонный динозавр не делая активных движений (!!!) был бы примерно на 10 градусов теплее среды в случае холоднокровности, и на 100 градусов горячее среды будучи теплокровным. Александер пишет, что спасти теплокровного динозавра от перегрева могло бы испорение через рот полтонны воды в сутки.

Еще там доказано, что огромные динозавры физически (в плане бега) были слабоваты. Да и проблема перегрева при ходьбе еще в несколько раз возрастает.
Я делаю отсюда вывод, что они были ограничены в перемещениях. Так что вряд ли они могли бы найти достаточно еды при теплокровии.
Вывод: сами размеры динозавров говорят об их холоднокровности.
Не случайно тиранозавр раз в 10 крупнее льва, а брахиозавр в 10 же раз тяжелее слона. Примите во внимание, что у холоднокровного обмен веществ как раз примерно в 10 раз менее интенсивный, чем у теплокровного той же весовой категории.

И последний камень в пользу холоднокровности.
Мы не знаем современных теплокровных животных, которые бы росли всю жизнь.
А динозавры уж точно росли всю жизнь - как крокодилы.

Alexeyy

Цитата: "shuric"
По вопросу теплокровия крупных динозавров интересная статья есть у М.Будыко (надо поискать ее в инете). Там он показал, что животное вроде диплодока, в случае теплокровия а ля млекопитающие/птицы умерло бы от перегрева.
По-моему здесь какая-то путаница терминов. Перегрев возникает при переизбытке тепла, вырабатываемого в организме (Если на улице – достаточно тепло). Это значит, что когда тепла много – оно не вырабатывается, когда мало – вырабатывается. Т.е. когда на улице жарко – оно не будет вырабатываться как у хладнокровных, когда холодно – будет.  

Цитата: "shuric"
Ну а Антарктида - динозавры могли туда приходить на лето.
Как тогда объяснит то, что у них кровеносная система была такой же как у «настоящих» теплокровных? Разве это не означает, что у них метаболизм был такой же интенсивный, как и у теплокровных?

На лето они могли уходить. Но их «мощная» кровеносная система вполне позволяла жить и при минусовой температуре, как теплокровным. Кроме того очень хорошей защитой от переохлаждения были большие размеры. Если есть ниша, которая «без труда» может быть занята, то она всегда занимается. Если бы даже гигантские динозавры на лето и уходили из холодных мест, то из них должна была бы развиться специализированная ветка, которая не уходила бы. Т.к. существовавшая тогда кровеносная система это вполне позволяла.



Цитата: "shuric"
По вопросу теплокровия крупных динозавров интересная статья есть у М.Будыко (надо поискать ее в инете). Там он показал, что животное вроде диплодока, в случае теплокровия а ля млекопитающие/птицы умерло бы от перегрева. С другой стороны у таких гигантов тепловая инерция должна была быть огромной (разогреваться и остывать они должны были недели и даже месяцы). Так что можно думать что подобные монстры имели постоянную температуру тела, но механизм у нее был совершенно иной, нежели у реально теплокровных тварей
Согласен с тем, что механизм теплокровия у них был другой, нежели, чем у «обычных» теплокровных. На этот механизм накладывали свои ограничения размеры: метаболизм, в отличие от «обычных» теплокровных, в жаре должен сильно замедляться.

Цитата: "shuric"
Так что можно думать что подобные монстры имели постоянную температуру тела, но механизм у нее был совершенно иной, нежели у реально теплокровных тварей
(кстати это тоже объясняет механизм возникновения у них гигантизма).
Вы представляете себе как именно?
В тех объяснениях, которые я встречал касательно теплокровности и больших размеров нахожу ряд несуразностей.
Например, существует такая точка зрения, что большие размеры динозавров возникли потому, что изотермическая эра позволяла обходиться для поддержания примерно постоянной температуры тела энергией окружающей среды, лишь при достаточно больших размерах. Т.е. большие размеры позволяют экономить энергию, не затрачивая собственную. Т.к. тепло медленно отдается и необходимую примерно постоянную температуру вполне можно обеспечить  без выработки собственной энергии. Т.е. большие размеры дают экономию. И это связывается с термоэрой (эра примерно постоянной температуры по все земле и летом и зимой и днем и ночью). Но даже в термоэру в Антарктике колебания температуры все же были «сильны». И если действительно большие размеры динозавров – следствие потребности в экономии энергии, то в более холодном климате Антарктики большие размеры должны быть ещё более кстати. И тогда непонятно при чем тут термоэра. На сколько понимаю, сторонниками гигантизма динозавров как следствие термоэры неявно предполагается, что коль динозавры ещё не «научились» быть теплокровными, то они и стали гигантами. Поскольку для того, чтобы объяснить гигантизм именно в термоэру необходимо сделать именно такое предположение. Поскольку оно дает объяснение роста гигантизма именно в термоэру: динозавры просто не успели научиться быть «настоящими» теплокровными и поэтому для поддержания постоянной температуры вынуждены были расти в размерах для экономии энергии. Но как говорил, тогда у гигантов в Арктике экономия энергии была бы ещё более эффективной. И в Арктике не приходилось бы «беспокоиться» на счет перегрева из-за теплокровности. Т.к. там было все-таки относительно холодно. Получатся, что в концепции гигантизма динозавров как следствие термоэры имеем ряд взаимоисключающих несуразностей.
А археологические данные говорят, что для того, чтобы заиметь «хорошую», как у «настоящих» теплокровных кровеносную систему – вовсе не надо много, по историческим меркам, времени. А именно, после завершения термоэры многие не крупные динозавры стали довольно быстро, по историческим меркам, «обзаводиться» «хорошей» кровеносной системой. И тогда непонятно, что было камнем преткновения для этого в период термоэры, если действительно гигантизм был вынужденной мерой из-за «неумения» обзавестись теплокровностью.      
   Может Вы можете как-то более-менее вразумительно сформулировать корреляцию между гигантизмом и теплокровностью (В рамках гипотезы о том, что гигантизм был следствием теплокровности в эпоху термоэры) и т.п.?

Alexeyy

Цитата: " zK"
Мне нигде не встречалось внятного объяснения различий кровеносных сосудов у теплокровных и холоднокровных. И почему оно вообще должно быть?
У хладнокровных кровеносных сосудов значительно меньше. Это как в доме с батареями: чем холоднее – тем лучше ставить большее количество батарей. У динозавров Арктики имеет место такое же большое обилие кровеносных сосудов, как и у теплокровных.

Цитата: " zK"
О перегреве динозавров то же написано в 1989 г. в книге Alexander - Dynamics of Dinosaurs & other fossil giants.
По расчетам Александра 50-тонный динозавр не делая активных движений (!!!) был бы примерно на 10 градусов теплее среды в случае холоднокровности, и на 100 градусов горячее среды будучи теплокровным. Александр пишет, что спасти теплокровного динозавра от перегрева могло бы испарение через рот полтонны воды в сутки.
Боюсь, что здесь какая-то путаница понятий. Тепло кровность – это. По определению, способность организма регулировать интенсивность метаболизма в зависимости от температуры окружающей среды так, что температура организма остается примерно постоянной. На сколько понял, определение теплокровности у Александра – другое: теплокровным он называет тот организм, у которого скорость метаболизма примерно такая же, как и у современных теплокровных. По-моему это не корректно. Интересно, скорость метаболизма у слонов ниже, чем у более мелких существ. Мне кажется должна быть ниже, поскольку за счет более высокой массы им требуется, на единицу массы, энергии.

Цитата: " zK"
Еще там доказано, что огромные динозавры физически (в плане бега) были слабоваты. Да и проблема перегрева при ходьбе еще в несколько раз возрастает.
Я делаю отсюда вывод, что они были ограничены в перемещениях. Так что вряд ли они могли бы найти достаточно еды при теплокровии.
Как уже сказал, по-моему не корректно отождествлять теплокровие с определенной, не низменной в процессе жизнедеятельности скоростью метаболизма:  из корректного определения теплокровности следует, что у теплокровного метаболизм пи перегреве станет на столько низким, что будет обеспечивать лишь его движение и поддержание жизни. Т.е. в покое метаболизм теплокровного при перегреве должен стать таким же как холоднокровного. Поэтому не корректно говорить, что теплокровные динозавры были бы не способны достаточно далеко перемещаться для добычи пищи из-за перегрева. Этот вывод получен из-за не корректного предположения о неизменности скорости метаболизма гигантского теплокровного динозавра при перегреве: по определении теплокровности гигантский теплокровный динозавр должен иметь такой же метаболизм, как и у холоднокровного. Тепло кровность же проявляется при понижении температуры окружающей среды выше критической. После чего скорость метаболизма гигантского теплокровного динозавра увеличивается, чтобы сохранить постоянство своей температуры.
Цитата: " zK"
Вывод: сами размеры динозавров говорят об их холоднокровности.
Да, в том смысле, что при практически неизменной, «комфортной» температуре окружающей среды не было потребности в способности к теплокровности. Т.к. она и «сама–по себе» из-за больших размеров будет практически постоянной. Однако такая «комфортная» ситуация, как упоминал, была не всегда: в конце термоэры колебания температуры стали «большими» и раскопки показывают, что в этот период у динозавров появилась возможность компенсировать эти колебания путем обогрева за счет более обильного наличия кровеносных сосудов.  Кроме того, в Антарктике вообще никогда не было «комфортной» температуры. У Антарктике расчеты  Александра вообще не применимы. Т.к. он делал расчеты при температуре окружающей среды где-то, если не ошибаюсь, в градусов 25 (температура термоэры). А в Арктике температура даже летом была, если не ошибаюсь, не выше 15 градусов.
Но вопрос, вообще-то, встал не о том, были ли динозавры теплокровными или холоднокровными, а в том, привели ли большие размеры к холоднокровности или холоднокровность привела к большим размерам. Нстор ведь высказал утверждение о том, что одна из причин больших размеров динозавров – это холоднокровность, что оспариваю, полагая, что ситуация как раз наоборот: большие размеры (в районах примерно постоянной и комфортной температуры) привели к холоднокровности, а не оборот.

Цитата: " zK"
Не случайно тиранозавр раз в 10 крупнее льва, а брахиозавр в 10 же раз тяжелее слона. Примите во внимание, что у холоднокровного обмен веществ как раз примерно в 10 раз менее интенсивный, чем у теплокровного той же весовой категории.
А почему сравнение идет именно с тигром. Почему не с медведем? Почему ни с саблезубым тигром, который, как мне кажется, был гигантским (Напомню, что в плейстоценовую эпоху масштаб гигантизма был таков, что бобер был размером с медведя)? Не убеждает.
   Кстати, выше приведенные данные как раз противоречат той идеи, которую они призваны иллюстрировать. А именно: если имеет разница в весе в десять раз, и температура обеих существ примерно одинаковая, то при одной и той же температуре окружающей среды масса их должна отличаться не в десять раз, в десять в кубе. Т.е., примерно, в тысячу раз. Это показывает строгий расчет и связано это с тем, что теплоотдача растет не обратно пропорционально массе, а обратнопропорционально размерам. А размер пропорционален корню кубическому из массы.
Могу привести расчет: полная мощность теплоотдачи большого существа равна  
W~(Tбол.-Tокр.)*M^(2/3),
маленького равна
w~(Tмал.-Tокр.)*m^(2/3),
где m,M – соответствующие массы. Это следует из того, что мощность теплоотдачи пропорциональна разности температур между окружающей средой и существом и пропорциональна площади теплоотдачи этих существ. А площадь пропорциональна квадрату линейных размеров. А линейные размеры пропорциональны корню кубическому из массы.
Мощность тепловыделения на единицу массы есть, соответственно
P=W/M~(Tбол.-Tокр.)*M^(-1/3),  
p=w/M~(Tмал.-Tокр.)*m^(-1/3).
P и p – есть ни что иное, как интенсивность метаболизма. Из выше приведенных формул видно, что если интенсивности метаболизма отличаются в десять раз:
р/Р= (Tмал.-Tокр.) /(Tбол.-Tокр.) *(M/m)^(1/3) =10,
и температура окружающей среды в обеих случаях одинакова и температура обоих существ примерно одинаковы, то масса тяжелого должна быть не в десять раз больше, а в 10 в кубе. Т.е. в тысячу раз, а не в десять раз как выше было сказано.

Alexy

А в Австралии и Антарктиде были гигантские динозавры?

Краем глаза посмотрел по Нэшенел Джеогрэфик предачу про динозавров Австралии: один из упоминавшихся был если не ошибаюсь 4 тонны, а другой 4 метра (тимозавр, если я не путаю), последний был небольшим представителем хищной группы, которая была представлена в Северной Америке весьма крупными формами. В передаче подчеркивалось, что австралийские динозавры как правило были меньше, чем их сородичи на теплых территориях.
Получается, что австралийские были теплокровны а их теплолюбивые крупные сородичи - нет(???), либо авсвтралийские впадали в спячку (возможно,как утверждали в передаче, так поступал хищный тимозавр - у него сезонные кольца в костях).

Alexeyy

Где-то на сайте "Проблемы эволюции" как-то скачивал книгу, где автор подробно разбирает вопрос о теплокровности динозавров. Полагает, что они, несомненно, были и теплокровными в том числе (Не все). Приводит и анализирует соответствующие факты.
У меня от книжки осталось такое впечатление, что автор показывает на фактах, что гигантизм динозавров не является следствием их теплокровности теплокровность.

Илья

Небольшие динозавры в перьях наверняка могли быть теплокровными, в вот что гиганты – это вряд ли. Недавно в ДоЖ про это говорили. Такой факт приводили. Слон спит мах 4 часа в день, потому что ему постоянно приходится питаться. Т.к. на активное поддержание температуры тела требуется в 5 - 7 раз большее энергии, то соответственно и вычисляем, сколько часов в сутки пришлось бы питаться травоядным брахиозаврам и диплодокам...

Alexeyy

То, сколько энергии требуется для поддержания температуры на единицу массы зависит от размера: чем больше размер - тем линейно ему требуется меньше энергии. Вот кому действительно надо очень много питаться, так это мышке, которая в сотни раз на единицу массы должна потреблять больше энергии, чем слон. Но не умирает. Не умирает даже несмотря на то, что площадь рта, приходящаяся на единицу массы, линейно уменьшается с уменьшением размеров. Тогда как потребляемая энергия на единицу массы - линейно увеличивается с уменьшением размеров. Т.е. способность поедать за единицу времени единицу массы пищи уменьшается квадратично с уменьшением размеров. Т.е. для больших размеров нужен меньший рот для того, чтобы додерживать ту же температуру.
Вам не кажется, что утверждение о том, что теплокровные потребляют в 5-6 раз больше энергии на единицу массы относится лишь к некоторой конкретной размерной категории? Например, размерной категории человека. Ещё в 30-х годах было эмпирически установлено, что потребляемая на единицу массы энергия уменьшается обратно пропорционально размера. Поэтому, вообще говоря, утверждение о том, что теплокровные на единицу массы в 5-6 раз потребляют  больше энергии не верно. Соответственно скорость метаболизма у слона - в сотни раз меньше, чем у мышки.

Alexeyy

То, сколько энергии требуется для поддержания температуры на единицу массы зависит от размера: чем больше размер - тем линейно ему требуется меньше энергии. Вот кому действительно надо очень много питаться, так это мышке, которая в сотни раз на единицу массы должна потреблять больше энергии, чем слон. Но не умирает. Не умирает даже несмотря на то, что площадь рта, приходящаяся на единицу массы, линейно уменьшается с уменьшением размеров. Тогда как потребляемая энергия на единицу массы - линейно увеличивается с уменьшением размеров. Т.е. способность поедать за единицу времени единицу массы пищи уменьшается квадратично с уменьшением размеров. Т.е. для больших размеров нужен меньший рот для того, чтобы додерживать ту же температуру.
Вам не кажется, что утверждение о том, что теплокровные потребляют в 5-6 раз больше энергии на единицу массы относится лишь к некоторой конкретной размерной категории? Например, размерной категории человека. Ещё в 30-х годах было эмпирически установлено, что потребляемая на единицу массы энергия уменьшается обратно пропорционально размера. Поэтому, вообще говоря, утверждение о том, что теплокровные на единицу массы в 5-6 раз потребляют  больше энергии не верно. Соответственно скорость метаболизма у слона - в сотни раз меньше, чем у мышки.

Вообще-то я сомневаюсь, что слоны мало спят потому, что вынуждены питаться: уж кто вынужден бы мало спать, так это мыши.

Alexy

В холодных и полярных условиях теплокровному животному точно выгоднее иметь больший размер.
Насчет слона не знаю - ночью ему надо греться, а днем охлаждаться

shuric

Цитата: "Alexy"В холодных и полярных условиях теплокровному животному точно выгоднее иметь больший размер.
Насчет слона не знаю - ночью ему надо греться, а днем охлаждаться

На счет слона ответ дает его шкура - бедняга от жары облысел (что с млекопитающими случается редко)

VadimS

Вот тут  один товарисч  уже  разрешил проблемы гигантизма :

  http://www.dinosaurtheory.com/scaling.html

Alexeyy

Цитата: " shuric"
На счет слона ответ дает его шкура - бедняга от жары облысел (что с млекопитающими случается редко)

Может показаться, что тот факт, что слон – лысый, а большинство млекопитающих - нет указывает на то, что млекопитающие с размерами слона уже подходит к пределу размеров, при которых оно не может существовать из-за перегрева. Возможно, это заключение было бы справедливо, если бы остальные млекопитающие не были бы лысыми по причине защиты от холода. Однако это не так. А отсюда и обоснование заключения о том, что млекопитающее крупнее слона существовать не может из – за перегрева становится не корректным.
«Фокус» состоит в том, что, по крайней мере, всем Африканским млекопитающих крупнее человека шерсть из-за соображений утепления тоже не нужна совершенно, как и слону (Имеются в виду относительно экваториальные районы). Тем не менее они её имеют. А человек – не имеет. Что родни его со слоном. А родство это выражается в том, что и человек и слон являются в каком-то смысле царями. Как-то слыхал, что оперение у птиц значительно снижает их сопротивление воздуху. Т.е. если сделать макет птицы из твердого материала, полностью копирующей её геометрию, то трение воздуху будет «значительно» больше по сравнению со с реальной птицей. Слыхал, что это объясняется тем, что множество маленьких подвижных перышков как-то гасят турбулентные завихрения, которые очень увеличивают трение. Полагаю, что то же самое имеет место и для животных. Иначе трудно себе представить, зачем в Африке нужна шерсть, скажем, тигру, если человек в Африке может ни чуть не замерзать без шерсти и без одежды (По крайней мере в достаточно широких районах). А уменьшить трение о воздух – это очень важно для животных при преследовании добычи или убегании от хищника. Слонам же в Африке бояться особенно некого, не считая человека. Но человек стал создавать им угрозу всего несколько десятков тысяч лет назад. Кроме того, слоны (из-за) не на столько быстро бегают, что на их поверхности может возникать турбулентное трение, которое надо гасить с помощью ворсинок шерсти. Кроме того, с увеличением размера, сила трения, приходящаяся на единицу веса, уменьшается. Вот и оказалось, что слонам не нужна шерсть для улучшения их аэродинамических свойств. Кроме того, шерсть позволяет бесшумно передвигаться, с меньшим трением притискиваться через ветки, скользить в лапах добычи (Если шерсть не толста). А для человека улучшения аэродинамических свойств и т.п. и не нужно потому, что он и так – «царь» и вполне «берет» мозгами. Поэтому у него в Африке и не стало шерсти.      

Цитата: " VadimS"
Вот тут один товарисч уже разрешил проблемы гигантизма :
http://www.dinosaurtheory.com/scaling.html
Я и вправду подумал, что там объяснено почему сначала, от возникновения жизни, размеры росли, а потом, после динозавров, начали уменьшаться (колеблясь).  А там, оказывается, просто общие рассуждения о непропорциональности тех или иных свойств тел их линейным размерам.

VadimS

  Alexeyy писал
Я и вправду подумал, что там объяснено почему сначала, от возникновения жизни, размеры росли, а потом, после динозавров, начали уменьшаться (колеблясь). А там, оказывается, просто общие рассуждения о непропорциональности тех или иных свойств тел их линейным размерам.


Вообще-то  он (автор)  обьясняет    это  своей  новой теорией
эволюции  Земли  и динамики плотности атмосферы.