zaterdag 21 januari 2017

Opblaasdino, deel 2: Vreemde Vogels en Broze Botten

Vogels zijn raar. Wist je dat?
Wie schenken ons nog ain in!
We nemen ze zo makkelijk voor lief. Maar vogels zijn eigenlijk heel freaky, met hun snavels, schubbenpoten, starende, opengesperde ogen en hyperactieve gedrag. Enfin, dat is maar een mening. Misschien wel het raarste aan vogels is nog hoe ze er van binnen uitzien. En dat heeft gevolgen voor hoe we naar prehistorische dino's kijken.

Vogels ademen anders dan zoogdieren en reptielen. Wij ademen in en uit; onze luchtwegen zijn tweerichtingsverkeer. De luchtwegen van een vogel zijn uitgebreider: zijn hele binnenste bestaat uit een aanengesloten systeem van buizen en luchtzakken. Die luchtzakken zijn steeds in beweging waardor er een constante stroom lucht door de longen gepompt wordt. Het is éénrichtingsverkeer: de vogel ademt voordturend tegelijkertijd in en uit. Hierom moet je een vogel nooit te strak beetpakken: als zijn luchtzakken niet vrij kunnen bewegen stikt hij.
Longen in het grijs. Al deze organen zijn luchtzakken die de lucht in een constante stroom rondpompen.
Dit systeem geeft de vogel een paar grote voordelen. Ten eerste is de zuurstofvoorziening naar zijn bloed en organen veel hoger en sneller dan anders het geval zou zijn. Vogels hebben een heel goede conditie. Daarom is een albatros in staat om de halve wereld over te vliegen zonder te landen. Ten tweede maakt het de hele vogel lichter. Vogels zijn in staat groot te worden - met alle voordelen die daarbij horen - en nog steeds te kunnen vliegen. De grootste vliegende vogel allertijden, Argentavis, had een spanwijdte van maar liefst zes meter.
De grootste vliegende dinosaurus. Afbeelding: Santon Fink
Hebben prehistorische dino's ook zo'n luchtzaksysteem? Vogels zijn theropoden. Theropoden vormen samen met de reusachtige sauropoden de saurischia-tak van de dinofamilie. En wat blijkt? Bij alle saurischiërs komen we aanwijzingen tegen voor een uitgebreid luchtzaksysteem. Die aanwijzingen zijn te zien in de ruggenwervels; in de loop van een vogelleven raken ook die steeds holler en gevuld met lucht. Voor sauropoden en theropoden lijkt hetzelfde te gelden. Ook pterosauriërs lijken over een luchtzaksysteem te beschikken.
A, B en C zijn vogelbotten, waaraan je duidelijk de holtes kunt zien. D is de wervel van Apatosaurus, die ook luchtholtes heeft. Afbeelding: Matt Wedel
Daarmee komen we terug bij ons onderwerp van vorige keer: waarom bezwijkt een monsterachtig grote sauropode van dertig meter niet onder zijn eigen gewicht? Omdat hij vol zit met lucht. Hij is helemaal niet zo zwaar als je zou denken. Bij andere grote landdieren - zoogdieren en dino's van de ornitischia-tak - ontbreekt dit luchtzaksysteem en is het gewichtslimiet veel eerder bereikt.
Shantungosaurus en Brachiosaurus: wie is zwaarder? Afbeelding naar Scott Hartman.
Het blijft bijzonder moeilijk om accuraat vast te stellen hoe zwaar een uitgestorven dino moet zijn geweest. Er spelen heel veel factoren een rol. We kunnen wel redelijk voorspellen dat het gewicht van een grote eendenbek als Shantungosaurus - met 15 meter de grootste ornitischiër - ongeveer vergelijkbaar is geweest met dat van een 25 meter lange sauropode als Brachiosaurus.
Afbeelding: Zdenek Burian, 1941
Weet je nog dat ze vroeger dachten dat sauropoden onder water leefden? Waarschijnlijk kon een levende sauropode niet eens onder water komen; dankzij al die lucht zou hij blijven drijven!

Het luchtzaksysteem is één van de redenen geweest waarom de sauropoden zo machtig groot konden worden, en het ontbreken van een vergelijkbaar systeem bij andere grote landdieren verklaart mede waarom andere dieren zo ver bij ze achterblijven. Het is niet de enige reden, maar wel een belangrijke stap om deze wonderbaarlijke dieren beter te begrijpen.

Meer lezen?
http://people.eku.edu/ritchisong/birdrespiration.html
http://www.ucmp.berkeley.edu/science/profiles/wedel_0609.php
https://svpow.com/2007/11/03/tutorial-3-pneumaticity/

Geen opmerkingen:

Een reactie posten