https://frosthead.com

Cara Membangun Dinosaurus Raksasa

Mereka adalah hewan paling raksasa yang pernah berjalan di bumi. Dinosaurus Sauropoda— “kurus di satu ujung; jauh lebih tebal di tengah; dan kemudian menipis lagi di ujung, "seperti komedian John Cleese menggambarkan mereka - adalah titans yang berkembang lebih dari 130 juta tahun. Spesies terbesar yang diketahui, seperti Argentinosaurus dan Futalognkosaurus dari Amerika Selatan prasejarah, panjangnya lebih dari 100 kaki dan beratnya lebih dari 70 ton. Tulang yang ditemukan pada tahun 1870-an (dan karena entah bagaimana hilang) mengisyaratkan bahwa spesies misterius yang dijuluki Amphicoelias mungkin masih lebih besar lagi.

Tidak ada mamalia darat yang mendekati ukuran dinosaurus raksasa ini. Badak tanpa prasejarah Paraceratherium — mamalia darat terbesar yang pernah ada — hanya 40 kaki panjangnya dan beratnya 17 ton, dan gajah Bush Afrika saat ini, dengan berat 5 ton, akan terlihat mungil di sebelah dinosaurus sauropoda terbesar. (Paus biru, dengan tinggi 100 kaki dan 200 ton, sedikit lebih masif daripada sauropoda, tetapi secara fisiologis lebih mudah untuk menjadi besar di lingkungan perairan.)

Ada apa dengan dinosaurus ini yang memungkinkan mereka menjadi hewan darat terbesar sepanjang masa? Ahli paleontologi telah membingungkan pertanyaan selama lebih dari satu abad. Bahkan raksasa berukuran relatif sederhana seperti Apatosaurus dan Diplodocus, para naturalis awal percaya, sangat besar sehingga mereka pasti terkurung di sungai dan danau yang cukup dalam untuk mendukung sebagian besar dinosaurus. Di darat, kata argumen itu, dinosaurus ini akan runtuh karena beratnya sendiri. Pada tahun 1970-an, bukti kerangka dan jejak kaki yang diawetkan di jalur kereta api menegaskan bahwa sauropoda adalah penghuni darat. Namun baru-baru ini para ahli paleontologi dapat mulai membuka rahasia tentang bagaimana hewan-hewan yang tampaknya mustahil ini berkembang selama masa hidup mereka dan bagaimana mereka berevolusi sejak awal.

Memahami sejarah alami sauropoda sangat penting untuk mencari tahu bagaimana mereka menjadi begitu besar. Meskipun beberapa anggota paling awal dari garis keturunan sauropoda — seperti Panphagia yang berusia 230 juta tahun dari Argentina — panjangnya kurang dari lima kaki, bahkan mereka memiliki kombinasi sifat-sifat unik yang akhirnya memungkinkan kelompok itu mencapai ukuran besar.

Cara sauropoda direproduksi mungkin menjadi kunci kemampuan mereka untuk tumbuh ke ukuran luar biasa seperti itu. Mother sauropoda meletakkan sekitar 10 telur sekaligus di sarang kecil; puluhan cengkeraman telur fosil telah ditemukan, seperti juga ribuan telur dari situs di seluruh dunia. (Beberapa bahkan memelihara embrio di dalamnya, memungkinkan ahli paleontologi mengidentifikasi telur sauropoda secara definitif). Itu berarti dinosaurus ini tumbuh di luar tubuh ibu mereka. Menurut Christine Janis dari Brown University dan Matthew Carrano dari Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian, bertelur membuka kemungkinan evolusi bagi dinosaurus ini.

Untuk mamalia besar, membawa janin adalah investasi besar. Gajah afrika berkembang berkembang di dalam tubuh ibu mereka selama 22 bulan yang mengejutkan, misalnya, dan semakin besar spesies mamalia, semakin lama anak mereka harus berkembang sebelum lahir. Banyak yang bisa salah selama kehamilan yang panjang, termasuk keguguran, dan memelihara embrio sebesar itu untuk waktu yang lama adalah energi yang sangat besar pada ibu hamil (untuk mengatakan tidak ada yang menyusui bayi dan memberikan perawatan setelah lahir). Ketika mamalia bertambah besar, risiko dan biaya untuk membawa keturunan meningkat, dan karenanya mungkin ada semacam ambang ukuran yang tidak dapat dilewati oleh mamalia darat.

Mother sauropoda, di sisi lain, tidak harus membawa bayi mereka yang sedang berkembang selama hampir dua tahun, dan mereka dapat bertelur banyak pada interval yang relatif singkat. Beberapa spesies mungkin telah memberikan perawatan orang tua setelah menetas: jalur jejak yang langka menunjukkan bahwa beberapa kawanan kemungkinan termasuk sauropoda dari berbagai usia. Tetapi penggemar film animasi The Land Before Time mungkin kecewa mengetahui bahwa orang lain mungkin tidak peduli untuk anak mereka. Ahli paleontologi juga menemukan lapisan tulang yang hanya berisi sauropoda muda spesies seperti Alamosaurus, yang menunjukkan bahwa dinosaurus ini hidup sendiri setelah meninggalkan sarang.

Terlepas dari apakah sauropoda remaja nongkrong di kawanan besar atau dalam kelompok dinosaurus yang lebih kecil seusia mereka, meskipun, dinosaurus muda mungkin pemakan pemilih. Mereka harus menjadi jika mereka tumbuh ke ukuran dewasa. Diplodocus adalah salah satu dinosaurus sauropoda yang paling ikonik, dan orang dewasa dari herbivora Jurassic ini memiliki moncong luas dan persegi yang menunjukkan pola makan yang tidak pandang bulu. Selain pohon ginkgo yang kaya energi dan konifer yang disebut teka-teki monyet, mereka juga bisa bertahan hidup dengan makanan berkualitas rendah seperti sikas dan bagian konifer yang keras. Tengkorak seorang remaja, dijelaskan oleh John Whitlock, Jeffrey Wilson dan Matthew Lamanna tahun lalu, mengisyaratkan bahwa Diplodocus muda memiliki selera yang berbeda.

Ahli paleontologi telah mengakui bahwa perbedaan pilihan menu antara penggembalaan dan penelusuran herbivora umumnya dapat dilihat dalam bentuk tengkorak. Sementara penggembala memiliki moncong luas untuk memikat berbagai makanan, browser selektif memiliki moncong yang lebih sempit dan bulat yang memungkinkan mereka untuk memilih tanaman atau bagian tanaman tertentu. (Beberapa rekonstruksi fantastis memberi Diplodocus dan batang sauropoda lain seperti gajah untuk memetik makanan, tetapi gagasan ini telah benar-benar dibongkar.) Karena tengkorak Diplodocus remaja memiliki bentuk yang lebih bundar, Whitlock dan rekannya mengusulkan agar ia memilih menelusuri yang paling menarik - juvenile Diplodocus mungkin berfokus pada makanan seperti ekor kuda, pakis, dan tanaman hijau berenergi tinggi, alih-alih menghisap apa pun yang tersedia, seperti yang dilakukan orang dewasa.

Dari perspektif energi, masuk akal bagi sauropoda muda untuk menjadi pemilih. Dinosaurus kecil membutuhkan paling banyak uang dalam hal makanan; mereka mengkhususkan diri untuk memilih pabrik berenergi tinggi untuk mendorong pertumbuhan mereka yang cepat. Orang dewasa, yang sudah besar dan hanya harus mempertahankan — bukannya tumbuh — tubuh besar, sanggup mengurangi bahan bakar berkualitas rendah dalam jumlah besar. Sementara mereka mengkonsumsi lebih banyak makanan secara absolut, sauropoda dewasa dapat makan makanan berkualitas rendah, sedangkan sauropoda yang lebih kecil membutuhkan makanan berkualitas tinggi. (Ini adalah pola umum yang terlihat di antara hewan bahkan sampai hari ini: tikus kecil harus makan serangga bergizi hampir terus-menerus, tetapi gajah Afrika dapat hidup dengan makanan rumput berkualitas rendah dan makanan nabati lainnya.) Perbedaan pola makan mungkin telah memungkinkan anak-anak dan Diplodocus matang untuk hidup di wilayah yang sama melalui fenomena yang disebut para ekolog sebagai “partisi niche.” Spesialisasi remaja dan diet yang lebih umum dari orang dewasa membuat mereka keluar dari persaingan konstan untuk makanan, yang berarti bahwa Diplodocus muda dan tua memberi makan hampir sama jika mereka adalah dua spesies yang berbeda.

Kaum naturalis awal percaya bahwa sauropoda begitu besar sehingga mereka pasti terkurung di sungai dan danau yang cukup dalam untuk menopang curah mereka. Tidak sampai tahun 1970-an ketika bukti kerangka dan jejak kaki yang terpelihara menegaskan bahwa sauropoda adalah penghuni darat. (© Julius T. Csotonyi, csotonyi.com) Argentinosaurus dan Futalognkosaurus, dalam foto, dari Amerika Selatan prasejarah, panjangnya lebih dari 100 kaki dan beratnya lebih dari 70 ton. (© Julius T. Csotonyi, csotonyi.com)

Untuk mengkonsumsi semua makanan itu, sauropoda harus mencapainya. Leher panjang adalah adaptasi awal yang kritis yang memungkinkan sauropoda mencapai ukuran tubuh yang besar, menurut ulasan baru-baru ini oleh Martin Sander dan 15 ilmuwan lainnya. Pikirkan tentang Apatosaurus yang berdiri di tepi hutan prasejarah. Leher panjang dinosaurus akan memungkinkannya mencapai petak luas vegetasi — tinggi dan rendah, kiri dan kanan — tanpa menggerakkan tubuhnya sama sekali. Sejak awal evolusi sauropoda, leher panjang membuat dinosaurus pengumpan efisien ini dapat mencapai sumber daya yang tidak dapat diakses oleh herbivora lain, dan bahkan dengan kepala kecil, sauropoda besar akan dengan mudah dapat menyedot makanan dalam jumlah besar.

Betapa dinosaurus ini mengubah semua makanan hijau ini menjadi energi dan jaringan adalah masalah yang lebih rumit. Sauropoda tidak memiliki baterai molar yang kuat untuk mengunyah makanan mereka. Banyak yang hanya memiliki beberapa gigi berbentuk pensil atau sendok untuk memetik makanan sebelum menelannya utuh. Karena perilaku meja sauropoda yang buruk, para ilmuwan biasanya berpikir bahwa dinosaurus mungkin telah menelan batu untuk menggiling makanan yang masih ada di perut seperti yang dilakukan beberapa burung. Ahli paleontologi Oliver Wings dan Martin Sander berpendapat bahwa ini mungkin bukan kasusnya — yang disebut "batu perut" yang ditemukan dengan beberapa fosil sauropoda tidak menunjukkan pola keausan yang konsisten dengan apa yang diharapkan jika mereka digunakan dengan cara ini. Alih-alih, dinosaurus mengekstrak nutrisi sebanyak mungkin dari makanan mereka dengan mempertahankannya dalam waktu lama dalam sistem pencernaan mereka.

Beberapa detail pencernaan sauropoda secara eksperimental dimodelkan oleh Jürgen Hummel dan rekan-rekannya pada tahun 2008. Para ilmuwan menempatkan sampel modern dari sauropod chow paling melimpah dari Mesozoikum - pakis, ekor kuda, ginkgo dan konifer - di perut buatan yang sederhana. Mereka menginokulasi usus palsu dengan mikroba yang diambil dari bagian sistem pencernaan domba di mana makanan nabati awalnya dipecah. Saat tanaman difermentasi, para ilmuwan melacak berapa banyak nutrisi yang mereka keluarkan.

Bertentangan dengan apa yang telah diasumsikan, banyak dari tanaman ini terdegradasi dengan relatif mudah di lingkungan perut mentah. Ekor kuda dan teka-teki monyet sangat bergizi. Perut dinosaurus yang sebenarnya mungkin bahkan lebih siap untuk menghancurkan tanaman ini, dan tentu saja ada cukup energi yang tersedia di tanaman saat sauropoda tumbuh besar. Sauropoda mungkin tidak memerlukan arsitektur usus yang luar biasa untuk bertahan hidup.

Fitur utama lainnya memungkinkan titans ini membesar. Itu adalah sifat yang mereka bagi dengan burung. Burung adalah keturunan langsung dari dinosaurus theropoda kecil yang terkait dengan spesies seperti Velociraptor dan Anchiornis, tetapi mereka tidak terkait erat dengan dinosaurus sauropoda; mereka terakhir memiliki leluhur yang sama lebih dari 230 juta tahun yang lalu. Meski begitu, garis keturunan theropoda dan sauropoda memiliki ciri khas yang sangat penting dalam evolusi mereka — jaringan kantung udara internal yang terhubung ke paru-paru.

Kantung udara lunak belum terlihat secara langsung dalam catatan fosil, tetapi struktur meninggalkan kantong-kantong tanda di mana mereka menginvasi tulang. Naturalis mengakui lekukan lebih dari seabad yang lalu, tetapi ahli paleontologi modern baru saja mulai memahami arti pentingnya. Seperti pada burung, paru-paru sauropoda mungkin terhubung dengan serangkaian kantung udara, dan melekat pada organ-organ ini adalah jaringan kantong yang lebih kecil — disebut diverticula — yang menyusup ke tulang leher, dada, dan perut dinosaurus. Dari sudut pandang struktural, jaringan struktur berisi udara ini menurunkan kepadatan kerangka sauropoda, dan memungkinkan dinosaurus ini memiliki konstruksi yang relatif ringan untuk ukurannya. Daripada memiliki tulang kekuatan ekstra, seperti yang pernah disarankan, kerangka sauropoda dibuat lebih ringan oleh sifat yang mereka miliki bersama burung, dan jaringan kantung udara mungkin memiliki manfaat lain juga.

Pada burung, kantung udara adalah bagian dari pengaturan pernafasan melalui aliran yang jauh lebih efisien dalam mengekstraksi oksigen daripada sistem pernapasan mamalia. Kita belum tahu apakah sauropoda menghembuskan napas dengan cara yang sama dilakukan burung — sejauh mana kerangka mereka dimodifikasi oleh kantung udara bervariasi di antara spesies — tetapi ada kemungkinan bahwa kantung udara dinosaurus raksasa lebih siap dalam memberikan oksigen ke tubuh mereka. tubuh daripada alternatif yang terlihat pada mamalia raksasa. Burung memiliki tingkat metabolisme tinggi yang membutuhkan banyak oksigen untuk terbang berkelanjutan; sama halnya, ukuran dan kehidupan aktif sauropoda akan membutuhkan banyak oksigen, dan sistem kantung udara akan memberi mereka manfaat pernapasan yang penting.

Tidak semua dinosaurus sauropoda adalah raksasa. Beberapa spesies — seperti Magyarosaurus dari strata Romania — adalah keturunan kecil dari spesies yang jauh lebih besar. Mereka menyusut dalam ukuran karena isolasi mereka di pulau-pulau, meskipun alasan yang tepat mengapa kerdil pulau tersebut berkembang masih diperdebatkan oleh para ilmuwan. Namun, sauropoda dengan berat lebih dari 40 ton berevolusi secara independen dalam setidaknya empat garis keturunan selama masa jabatan yang panjang dari kelompok dinosaurus ini, semuanya berkat serangkaian karakteristik yang memungkinkan ukuran tubuh besar.

Ahli paleontologi masih menyelidiki tekanan evolusi yang membuat bentuk sebesar ini menguntungkan. Ukuran mereka memberi mereka perlindungan dari pemangsa, mungkin, dan leher mereka yang panjang memungkinkan mereka mencapai makanan yang makhluk kecil lihat dengan lapar tetapi tidak bisa mencapainya. Apa kelebihan lain yang diberikan ukuran raksasa masih belum jelas. Namun demikian, sauropoda adalah makhluk yang mencengangkan yang hanya bisa eksis berkat pertemuan khusus berbagai peristiwa. Mereka adalah bentuk fantastis tidak seperti apa pun yang datang sebelum atau telah berevolusi sejak itu.

Cara Membangun Dinosaurus Raksasa