به گزارش اطلاعات آنلاین، سرنخ‌های شیمیایی به جا مانده در داخل دندان‌های فسیل‌ شده‌ تی. رکس نشان می‌دهد که این دایناسور دمای بدنش حدود ۳۶ درجه سانتی گراد و تقریباً مشابه انسان بوده و این دما را همیشه حفظ می‌کرده است. این یافته شواهد مستقیمی ارائه می‌دهد که این شکارچی غول‌پیکر خونگرم بوده است و به توضیح چگونگی فعال ماندن و زنده ماندن آن در محیط‌های سردسیری تا شمال آلاسکا کمک می‌کند.

بیش از یک قرن است که دانشمندان تلاش کرده‌اند زیست‌شناسی «تیرانوزوروس رکس» (تی رکس) را از استخوان‌ها، دندان‌ها، ردپاها و سایر آثار به جا مانده از بیش از ۶۰ میلیون سال پیش بازسازی کنند. فسیل‌های کشف شده در شمال آلاسکا نشان داده‌اند که تی. رکس می‌توانست شرایط سرد را تحمل کند و این به شواهدی می‌افزاید مبنی بر اینکه این دایناسور غول‌پیکر از فیزیولوژی خونسرد بسیاری از خزندگان فاصله گرفته بود و تمایل به سمت متابولیسم خونگرم داشته است که در پرندگان دیده می‌شود.

اکنون دانشمندان کاری را انجام داده‌اند که زمانی غیرممکن به نظر می‌رسید: آنها عملاً دمای بدن تی. رکس را اندازه‌گیری کرده‌اند.

محققان دانشگاه کالیفرنیای لس آنجلس (UCLA) روشی را برای تخمین دمای بدن از روی دندان‌های فسیل شده توسعه داده‌اند و آن را روی نمونه‌هایی اعمال کرده‌اند که در موزه تاریخ طبیعی شهرستان لس‌آنجلس نگهداری می‌شوند. نتایج آنها نشان می‌دهد که تی. رکس دمای بدن حدود ۳۶ درجه سانتی گراد را حفظ می‌کرده است که به طور قابل توجهی نزدیک به دمای بدن انسان است.

این یافته، تصویر تی. رکس را به عنوان یک شکارچی یا لاشه خوار فعال با متابولیسم نسبتاً سریع تأیید می‌کند و نه یک حیوان تنبل که به شدت به آفتاب گرفتن وابسته بوده است. توانایی آن در تولید و تنظیم گرمای داخلی همچنین می‌تواند به توضیح چگونگی زنده ماندن تیرانوسورها در مناطق سردتر کمک کند که برای بسیاری از خزندگان دیگر نامناسب بود.

یک دماسنج فسیلی طی یک دهه اصلاح شد

محققان ابتدا حدود یک دهه پیش روش دماسنج ماقبل تاریخ خود را توسعه دادند. این تکنیک از مواد اسکلتی استفاده می‌کرد برای بررسی اینکه آیا حیوانات منقرض شده خونگرم یا خونسرد بوده‌اند.

اعمال آن روی تی. رکس در ابتدا یک مشکل بزرگ ایجاد کرد. نسخه اولیه این روش به مواد فسیلی بیشتری نیاز داشت که یک موزه به طور منطقی از چنین نمونه مهم و غیرقابل جایگزینی صرف نظر می‌کند.

با این حال، طی دهه بعد، تیم UCLA این تکنیک را به طور چشمگیری بهبود بخشید. محققان میزان مواد مورد نیاز برای آزمایش دندان‌های باستانی را تقریباً ۹۰ درصد کاهش دادند

این بهبود، موزه تاریخ طبیعی لس‌آنجلس را متقاعد کرد تا بخش‌های کوچکی از دو دندان متعلق به توماس تی. رکس را در اختیار قرار دهد؛ نمونه ای از کامل‌ترین اسکلت‌های بلند تیرانوسور که در سالن دایناسور موزه به نمایش گذاشته شده است.

اگرچه شواهد دیگر به طور فزاینده‌ای نشان داده‌اند که تی. رکس خونگرم بوده است اما این مطالعه اولین اندازه‌گیری واقعی دما برای این حیوان را ارائه می‌دهد.

تی. رکس با این حال یک خزنده پولک‌دار و تخم‌گذار بود اما دمای بدن ۳۶ درجه سانتی گرادی آن بسیار نزدیک‌تر به یک پستاندار خونگرم بود تا یک خزنده مدرن.

خزندگان خونسرد امروزی معمولاً دمای بدن خود را در حدود ۲۸ تا ۳۰ درجه سانتی گراد (۸۲ تا ۸۶ درجه فارنهایت) حفظ می‌کنند؛ در حالی که اکثر پرندگان که نوادگان تکاملی دایناسورها هستند اغلب دمای بدن بسیار بالاتری معادل ۴۰ تا ۴۳ درجه سانتی گراد (۱۰۴ تا ۱۰۹ درجه فارنهایت) دارند.

دانشمندان چگونه دمای بدن تی. رکس را اندازه‌گیری کردند

راز این موضوع در پیوندهای شیمیایی میکروسکوپی نهفته است که در داخل مینای دندان حفظ شده‌اند.

ایزوتوپ‌های نادر کربن و اکسیژن می‌توانند در داخل مینای دندان به هم پیوند برقرار کنند. اینکه این پیوندها چقدر مکرر تشکیل می‌شوند تا حدودی به دما بستگی دارد. تعداد بیشتری از این پیوندها در شرایط سردتر تشکیل می‌شوند؛ در حالی که تعداد کمتری در دماهای گرم‌تر تشکیل می‌شوند.

این رابطه به محققان اجازه می‌دهد تا از امضای شیمیایی حفظ شده در دندان‌های فسیلی به عنوان نوعی دماسنج باستانی استفاده کنند. یک حیوان خونگرم باید تعداد کمتری از این پیوندهای ایزوتوپی را نسبت به یک حیوان خونسرد از خود به جا بگذارد.

استخوان‌های بدن ما دائماً در حال بازسازی، حل شدن و جایگزینی هستند. مینای دندان دارای ساختارهای کریستالی بزرگی است که بسیار بادوام هستند و آن را به بخشی از اسکلت تبدیل می‌کنند که بیشترین مقاومت را در برابر تغییرات شیمیایی توسط محیط در طول اعصار دارد.

پژوهشگران برای انجام این اندازه‌گیری، از یک مته دندانپزشکی برای جمع‌آوری مینای دندان‌های فسیلی استفاده کردند. سپس آنها مینای پودر شده را در اسید فسفریک حل کرده و گاز دی اکسید کربن را آزاد کردند که حاوی پیوندهای ایزوتوپی بود که می‌خواستند مطالعه کنند.

از یک طیف‌سنج جرمی برای اندازه‌گیری نسبت‌های ایزوتوپ در آن گاز استفاده شد. محققان همچنین گاز را تحت فشار قرار دادند تا جریان متراکم‌تری از CO۲ ایجاد کرده و به دستگاه اجازه دهند اندازه‌گیری‌های قابل استفاده‌ای را از مقادیر بسیار کمتری از مواد فسیلی به دست آورد.

یک تی. رکس خونگرم برای یک زندگی فعال ساخته شده بود

خواندن دمای ۳۶ درجه، شواهد فیزیکی را به این ایده اضافه می‌کند که تیرانوسورها حیواناتی پرانرژی با متابولیسم نسبتاً بالا بودند.

حفظ گرمای بدن به تی. رکس کمک می‌کرد تا در حین شکار یا جمع‌آوری غذای کافی برای پشتیبانی از چنین متابولیسمی، فعال بماند. همچنین به دانشمندان کمک می‌کند تا دایناسور را در مسیر تکاملی قرار دهند که در نهایت پرندگان مدرن را تکامل داد که دمای بدن آنها عموماً حتی بالاتر است.

خونگرمی ممکن است به تی. رکس مزیت مهم دیگری داده باشد: دسترسی به محیط‌های سردتر.

دمای تنظیم ‌شده داخلی بدن می‌توانست به تیرانوسورها اجازه دهد در مناطقی زندگی کنند که خزندگان خونسرد برای زنده ماندن تلاش می‌کردند.

تی. رکس در دوره کرتاسه زندگی می‌کرد، زمانی که آب و هوای زمین بسیار گرمتر از امروز بود. شرایط جهانی تقریباً ۱۱ تا ۲۵ درجه فارنهایت گرمتر از دمای مدرن بود و دایناسورها میلیون‌ها سال فرصت داشتند تا با آن دنیای گرم سازگار شوند.

با این حال، حتی در آن شرایط عموماً گرمتر، زمستان‌ها در آلاسکای باستان برای یک دایناسور خونسرد بسیار چالش برانگیز بوده است.

این الگو در سوابق فسیلی منعکس شده است که دیرینه‌شناسان فسیل‌هایی از مارمولک‌ها، لاک‌پشت‌ها، تمساح‌ها یا سایر خزندگان را از آلاسکای کرتاسه پیدا نکرده‌اند. با این حال، فسیل‌های تیرانوسوروس در آنجا کشف شده‌اند.

با استفاده از مدل‌های دیرینه ‌اقلیمی گذشته، پژوهشگران توانسته اند محدوده‌ای را در آمریکای شمالی در ۶۶ میلیون سال پیش بازسازی کنند که از مکزیک تا آلاسکا امتداد داشت؛ بر اساس اینکه تی. رکس در دمای بدن ۹۷ درجه فارنهایت در کجا می‌توانسته زنده بماند.

چرا دانشمندان بالاخره اجازه آزمایش دندان‌های تی. رکس را یافتند

به دست آوردن مواد از یک فسیل معروف تصمیم ساده‌ای نیست. هر تحلیلی که نیاز به حفاری یا برداشتن بخشی از یک نمونه داشته باشد، شیء را به طور دائم تغییر می‌دهد که قابل جایگزینی نیست.

پس از سال‌ها، UCLA و موزه تاریخ طبیعی به این نتیجه رسید که فناوری بهبود یافته می‌تواند نتایج ارزشمندی را به همراه داشته باشد در حالی که فقط به نمونه‌های بسیار کوچکی نیاز است.

بنابراین، به گفته «لوئیس چیاپه»، متصدی موزه دایناسور و رئیس تحقیقات و مجموعه‌های NHM، موزه به محققان اجازه داد تا بخش‌هایی از دو دندان توماس تی. رکس را بردارند که در معرض نمایش عمومی نبودند.

چیاپه گفت: «همیشه از ما فسیل‌هایی برای استفاده در تجزیه و تحلیل‌های مخرب درخواست می‌شود. این موزه شامل ده‌ها میلیون نمونه از مواد معدنی، حیوانات و فسیل‌هایی است که غیرقابل جایگزین هستند. ما باید تصمیماتی بگیریم که بین آسیب به نمونه و کسب دانش در مورد جهان طبیعی تعادل برقرار کند. قربانی کردن بخش‌های کوچکی از دو دندان برای کسب اطلاعات در مورد دمای بدن تی‌رکس قطعاً ارزش این بده بستان را دارد.»

یک کروکودیل باستانی بررسی مهمی را ارائه داد

دایناسوری که توماس تی. رکس نام دارد از نهر هل در مونتانا حفاری شد؛ مکانی که فسیل‌های کروکودیل باستانی مورد تجزیه و تحلیل محققان نیز در آن یافت شده بود.

این بقایای کروکودیل مقایسه مهمی را ارائه دادند. تیم دمای بدن کروکودیل را ۳۰ درجه سانتی گراد (۸۶ درجه فارنهایت) اندازه‌گیری کرد که به طور قابل توجهی کمتر از دمای ۳۶ درجه سانتیگراد (۹۷ درجه فارنهایت) تی. رکس بود.

این تفاوت به رد این احتمال کمک کرد که فرآیندهای زمین‌شناسی در محل فسیل، امضاهای شیمیایی را در هر دو حیوان به یک شکل تغییر داده باشند. اگر زمین‌شناسی اطراف مسئول تغییر ترکیب مولکولی آنها بود، انتظار می‌رفت که این دو گونه دمای مشابهی را نشان دهند. در عوض، دمای بسیار متفاوت آنها این نتیجه‌گیری را تأیید می‌کند که سیگنال‌های شیمیایی حفظ شده در فسیل‌ها، تفاوت‌های واقعی در زیست‌شناسی حیوانات را نشان می‌دهند.

این مطالعه به تازگی  در ژورنال Science Advances منتشر شده است.