Vocês já ouviram falar na gigantotermia?

O que os elefantes e as tartarugas-de-couro podem nos dizer sobre o metabolismo dos dinossauros?

U.S. Fish and Wildlife Service Southeast Region, Public domain, via Wikimedia Commons

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Primeiramente, eles nos informam que quando comparamos animais de grande porte há muito pouca diferença entre as taxas metabólicas dos endotermos e ectotermos. A taxa metabólica de um elefante de 4000 quilogramas equivale a 0,07 litros de oxigênio por quilograma por hora, enquanto que a taxa metabólica de uma tartaruga-de-couro de 400 quilogramas é de 0,06 litros de oxigênio por quilograma por hora.

Portanto, a distinção metabólica entre endotermos e ectotermos desaparece em animais de grande porte e discussões sobre a possibilidade dos grandes dinossauros terem sido endotermos ou ectotermos não têm sentido.

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A temperatura corporal e o tamanho dos animais


Animais de grande porte apresentam temperaturas corpóreas estáveis simplesmente porque são grandes. As tartarugas-de-couro empregam uma forma de termorregulação que foi chamada de gigantotermia (Paladino et al. 1990).

A grande massa corporal desses animais tem duas importantes consequências para a regulação da temperatura. Em primeiro lugar, ela produz uma enorme inércia térmica, de modo que a temperatura corporal muda lentamente.

Em segundo, ela permite ao animal mudar a espessura efetiva do seu isolamento, através da mudança na distribuição do fluxo sanguíneo para a superfície versus interior do corpo. Quando uma tartaruga-de-couro está na água fria, ela pode reter em seu corpo o calor produzido pela atividade muscular, limitando o fluxo sanguíneo que flui para a superfície do corpo e empregando mecanismos de troca de calor por contracorrente nos seus membros.

Em águas mais aquecidas, quando precisa dissipar o calor metabólico para evitar super-aquecimento, ela pode aumentar o fluxo sanguíneo para a superfície e desviar o sistema contracorrente nos seus membros. Esses mecanismos, que permitem às tartarugas-de-couro fazerem jornadas migratórias de 10.000 quilômetros entre os oceanos árticos e os trópicos, foram, certamente, usados pelos dinossauros para estabilizar a temperatura corpórea.

As taxas metabólicas das tartarugas-de-couro foram usadas como base para simulações, em computador, das temperaturas corporais de dinossauros (Spotila et al. 1991). Três taxas metabólicas foram comparadas: (1) a taxa metabólica de repouso padrão para os répteis vivos; (2) a taxa de repouso medida para as tartarugas-de-couro, que é três vezes a taxa padrão dos répteis; (3) a taxa metabólica das tartarugas-de-couro enquanto elas estão escavando ninhos. Esse é um trabalho árduo e eleva a taxa metabólica cerca de 10 vezes a taxa padrão dos répteis. O modelo também incorporou duas taxas de fluxo sanguíneo (baixa = taxa em repouso, alta = cinco vezes a de repouso) e dois padrões de fluxo sanguíneo (baixo = fluxo para a superfície corporal ínfimo, alto = fluxo para a superfície corporal três vezes o fluxo para o interior do corpo).

Mesmo um animal relativamente pequeno, como o Deinonychus (que media cerca de 1,5 m de altura), teria uma temperatura corporal de 10 a 11°C acima da temperatura do ar se tivesse a mesma taxa metabólica de uma tartaruga-de-couro em nidificação, uma baixa taxa de fluxo sanguíneo e baixa circulação sanguínea para a superfície do seu corpo.

Portanto, as taxas metabólicas observadas nos grandes répteis parecem ser suficientes para permitir que, mesmo um dinossauro de pequeno porte, tenha uma temperatura corporal bem acima da temperatura do ar e animais maiores com taxas metabólicas mais altas do que as dos répteis atuais teriam morrido de super aquecimento.

VOCÊ SABIA QUE OS DINOSSAUROS TOMAVAM BANHO DE SOL?


Algumas espécies de dinossauros tinham a capacidade de aquecer-se pela a extração do calor do Sol, de acordo com uma equipe internacional de paleontólogos dos Estados Unidos, Argentina, França e Dinamarca.

A equipe, liderada pelo Prof. Robert Eagle, da Universidade da Califórnia, Los Angeles, acredita que os antigos répteis eram provavelmente mais ativos do que os jacarés modernos e crocodilos, que podem ser enérgico, mas apenas por breves surtos.

DINOSSAUROS CONTROLANDO A TEMPERATURA CORPORAL


A evidência mostra também que alguns dinossauros tinham temperaturas corporais mais baixas do que as aves modernas, seus únicos parentes que vivos, e provavelmente eram menos ativos.

Dr Eagle e seus colegas examinaram ovos fossilizados de dinossauro da Argentina e da Mongólia. Analisando química das cascas, permitiu a determinação das temperaturas a que os ovos foram formados (veja na Figura 2).


"Esta técnica diz-lhe sobre a temperatura interna do corpo do dinossauro fêmea quando ela estava ovulando", disse o co-autor Dr. Aradhna Tripati, um cientista do Museu de História Natural da Dinamarca e da Universidade de Brest.

"Isto apresenta as primeiras medições diretas de temperatura corporal de um terópode."

Os resultados foram publicados on-line 13 de outubro na revista Nature Communications.

TEMPERATURA DO CORPO DOS DINOSSAUROS E A CASCA DOS OVOS


As cascas de ovos da Mongólia, que são 71 milhões a 75 milhões de anos, são de terópodes da família Oviraptoridae, pequenos dinossauros que são relacionados com o Tyrannosaurus rex e pássaros modernos. As cascas de ovos da Argentina são de grandes saurópodes titanossauros que viveram à 80 milhões de anos atrás.

composição isotópica das cascas dos ovos mostrou que os dinossauros Oviraptoridae tinham temperaturas de corpo 32 Cº, decididamente mais frias do que os mamíferos modernos e pássaros.

As temperaturas corporais dos saurópodes eram maiores de 100 graus Fahrenheit (38 graus Celsius).

Esta descoberta, de que os dinossauros maiores mantinham a temperatura do corpo como o nosso, ao passo que os menores se assemelhava mais de perto de répteis modernos, tem implicações para nossa compreensão da fisiologia dos dinossauros.

"Medir as temperaturas mais baixas em pequenos dinossauros é a primeira evidência para sugerir que pelo menos alguns deles tinham metabolismos básicos mais baixos do que a maioria dos mamíferos modernos e pássaros, e, portanto, o surgimento de mecanismos modernos de endotermia não tinham ocorrido nestes dinossauros", disse estudo autor sênior John Eiler Prof. do California Institute of Technology, em Pasadena, Califórnia.


DINOSSAUROS ERAM ENDOTÉRMICOS OU ECTOTÉRMICOS?


Os paleontólogos têm debatido por muito tempo se os dinossauros eram endotérmicos ou ectotérmicos. A pesquisa indica que a resposta poderia estar em algum lugar no meio.

"Alguns dinossauros não eram totalmente endotérmicos, como os pássaros modernos. Eles podem ter sido intermediários, em algum lugar entre jacarés e crocodilos modernos, e as aves modernas. Essa é a implicação para os terópodes Oviraptoridae", disse o Prof. Águia.


"Isto poderia significar que eles produziram algum calor internamente e elevou a temperatura do corpo acima da do meio ambiente, mas não manteve como altas temperaturas ou temperaturas tão controlados como os pássaros modernos."

"Se os dinossauros eram endotérmicos a um grau, tinham mais capacidade para correr ao redor procurando por comida do que jacarés iriam."

A equipe também analisou os solos onde os fósseis foram encontrados, incluindo os minerais que se formaram nas camadas superiores do solo em que os ninhos dos terópodes Oviraptoridae foram construídos.

Isso lhes permitiu estimar que a temperatura ambiental na Mongólia pouco antes de os dinossauros terem sido extintos, era de 26 Cº.

"As temperaturas corporais dos dinossauro Oviraptoridae foram maiores que as temperaturas ambientais, sugerindo que eles não eram verdadeiramente de sangue-frio, mas intermediário," disse o Dr. Tripati.

Referências
Paladino, F. V., et al.  1990.  Metabolism of leatherback turtles, gigantothermy, and thermoregulation of dinosaurs. Nature 344:858-860.
POUGH, F. Harvery; JANIS, Christine M; HEISER, John B. A vida dos vertebrados. Atheneu Editora São Paulo, 2006.

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