Náttúran

Fræðimenn rýna í innsta eðli risaeðlanna 

Þegar presturinn William Buckland opinberaði fund á gríðarlegu steingerðu dýri árið 1824 hafði hann enga hugmynd um hverju hann hefði hrundið af stað. Þessi dularfulli fundur hans markaði upphafið að 200 ára rannsóknum á risaeðlunum en það er fyrst nú sem vísindamenn hafa afhjúpað dýpstu leyndardóma þessara risa. 

BIRT: 01/09/2024

Gríðarlega stórt skriðdýr – ólíkt nokkurri skepnu sem við þekkjum núna. Nokkurn veginn svona hljómaði niðurstaðan þegar enski presturinn og jarðfræðingurinn William Buckland lagði fram fyrstu vísindalega lýsingu á risaeðlu árið 1824.

 

Frá þeim tíma hefur þekking okkar á risaeðlum margfaldast. Engu að síður eru þessir útdauðu risar á margan hátt ennþá nokkur ráðgáta. Risaeðlusérfræðingar leita ennþá svara á veigamiklum spurningum, eins og hvaðan risaeðlurnar koma og hvers vegna þær hurfu af sjónarsviðinu.

 

Og nú síðast hafa steingervingafræðingar einbeitt sér að einu undarlegasta leyndarmáli risaeðla. 

 

Þeir vilja vita hvað myndi mæta manni ef maður gæti starað djúpt í augu þessara stóru skriðdýra. Hvað gekk á í heila þeirra? Hversu greindar voru risaeðlurnar og gætu þær haft einhverja hugmynd um hvað væri í gangi í heila þínum?

 

Nú hafa fjölmargar nýjar rannsóknir komið fram með óvænt svör við þessum ráðgátum. 

 

Risaeðlur eru ennþá dularfullar 

Á 19. öld var William Buckland ekkert sérlega upptekinn af því að greina heiminum frá sínum óviðjafnanlega fundi. Hann hafði safnað þessum stóru beinum saman í grjótnámu nærri heimili sínu og beinin lágu á rannsóknarstofu hans í minnst fimm ár meðan hann var upptekinn af öðrum verkefnum. 

 

En þann 20. febrúar 1824 sýndi hann loks risaeðlu sína Megalosaurus í Jarðfræðifélaginu í London og lagði þar með grunninn að risaeðlurannsóknum. 

Á 18. öld ímynduðu fræðimenn sér að Megalosaurus líktist stórum undarlegum fjórfætlingi. Núna vita þeir að rándýrið gekk á afturfótunum. 

Eftir fremur daufa byrjun óx þessu rannsóknarsviði hratt ásmegin og segja má að um þessar mundir ríki hreinasta gullöld.

 

Vísindamenn hafa á síðari árum uppgötvað um þrjár nýjar risaeðlur á mánuði hverjum og ný tækni eins og segulómun, leysitækni og þróuð tölvulíkön gerir þeim kleift að rannsaka þætti hjá risaeðlunum sem við höfum aldrei áður séð. 

 

Við höfum nú þegar fengið ótrúlega nákvæma mynd af því hvernig risaeðlurnar litu út, hversu hratt þær gátu farið yfir, hvaða sjúkdómar hrjáðu þær og fjölmargt annað.

 

En vísindamenn skortir ennþá svör við fjölmörgum veigamiklum spurningum, m.a. hvernig risaeðlurnar spruttu upp og hvers vegna þær hurfu síðan af sjónarsviðinu. 

Þrjár ráðgátur plaga enn fræðimenn 

Fræðimenn eru fjarri því að hafa afhjúpað öll leyndarmál risaeðlanna. Sum þeirra skipta miklu máli til að öðlast skilning á þróunarsögu risanna til fulls. 

Hverjar voru fyrstu risaeðlurnar? 

Sérfræðingar hafa enn ekki fundið leifar af fyrstu risaeðlunum. Steingervingar af náskyldum ættingjum þeirra benda til að fyrstu risaeðlurnar hafi verið lítil tvífætt dýr sem mögulega voru hulin dún eða fiðri en vísindamenn eru ekki á einu máli um þetta. 

Hvernig lærðu risaeðlur að fljúga? 

Einn flokkur risaeðla lærði að fljúga: fuglarnir. En sérfræðingar vita ekki hvernig það átti sér stað. Kannski fóru þær að veifa örmunum til að ná meiri hraða á hlaupum – eða til að geta svifið milli trjáa í leit að skordýrum. 

Hvers vegna hurfu risaeðlurnar? 

Risaeðlurnar hurfu eftir feiknarlegan árekstur loftsteins en sumir fræðimenn telja að þessi stóru dýr hafi verið á barmi útrýmingar vegna loftslagsbreytinga. Án þeirra gætu risaeðlurnar hafa spjarað sig betur eftir áreksturinn. 

Aðrar spurningar eru kannski ekki síður umhugsunarverðar eins og hvernig þessar miklu skepnur voru í lifanda lífi, hvernig áttu þær í samskiptum sín í millum og hversu greindar voru þær?

 

Þessum spurningum hefur löngum verið ósvarað en ekki mikið lengur. Nú svipta svörin slæðunni af því hvernig það væri að standa augliti til auglitis við þessa forsögulegu risa. 

 

Rödd fortíðar hljómar aftur 

Hluti af svarinu kemur nánast bókstaflega beint úr munni risaeðlanna.

 

Ný uppgötvun hefur nefnilega veitt risaeðlum rödd sína á ný. Í fyrsta sinn hafa vísindamenn fundið barkakýli hjá risaeðlum og þetta litla líffæri hefur frá spennandi sögu að segja. 

Brynvarða risaeðlan Pinagosaurus er órafjarri fuglum á ættartré risaeðla en barkakýli dýrsins minnir um margt á fuglana. 

Núlifandi ættingjar risaeðlanna, fuglarnir, nota barkakýlið til að móta hljóð þannig að þeir geti sungið flókna söngva sem í öðrum tegundum minnir á talmál.

 

Aðrir ættingjar risaeðlanna, krókódílarnir, hafa einnig barkakýli en það er einfaldara en hjá fuglunum og hljóð krókódílanna takmarkast því við hvæs og djúpar drunur.

 

Þetta nýfundna barkakýli sem er komið frá brynvarinni risaeðlu, Pinacosaurus, reyndist minna um margt á líffæri fuglanna. Þar með ætla vísindamenn að risaeðlur hafi verið færar um að framkalla flókin hljóð líkt og fuglarnir – þó vissulega hafi þau verið á dýpra tónsviði. 

 

Ef þú stæðir fyrir framan risaeðlu þá værir þú að hitta lífveru með góða samskiptaeiginleika. En vísindamenn geta samt greint frá mörgu öðru forvitnilegu hjá þessum útdauðu risum. Ný rannsókn afhjúpar nefnilega hvað var að gerast í höfðum þeirra. 

 

T. rex var hugsanalesari

Ef þú gætir starað í augu T. rex myndi skilningsríkt augnaráð mæta þér. Þetta sýndu vísindamenn í háskólanum í Lundi í Svíþjóð árið 2023 eftir rannsókn á núlifandi ættingjum risaeðlanna. 

 

Vísindamennirnir settu fyrst tvo krókódíla andspænis hvor öðrum og fönguðu síðan athygli annars krókódílsins með hlut sem hinn krókódíllinn gat ekki séð. Fyrri krókódíllinn sneri höfðinu til að geta horft beint á hlutina. Það sem vakti áhuga vísindamannanna voru viðbrögð hins krókódílsins.

 

Myndi hann einnig snúa höfðinu, þrátt fyrir að hluturinn væri hulinn honum? Í ljós kom að hinn krókódíllinn sneri sjaldan höfðinu. 

 

Sænska vísindateymið endurtók síðan tilraunina með fjölmörgum tegundum fugla, þar á meðal emúum og hænsnfuglum. Ólíkt krókódílunum fylgdust fuglarnir oft með því sem félaginn horfði á þrátt fyrir að geta ekki séð viðkomandi hlut.

Jarðskjálfti, risaöldur og regn sjóðheitra glerkúlna – nýr fundur hefur nú í fyrsta sinn leitt í ljós í smáatriðum hvað dýr jarðar upplifðu fyrstu mínúturnar eftir loftsteinshrapið sem þurrkaði út risaeðlurnar.

Þessi tilraun sýnir því nokkuð glöggt hvað gerist í höfðum fuglanna. Fuglarnir eru þannig, rétt eins og mennirnir, færir um að sjá heiminn frá sjónarhorni annars tegundarfélaga. Þegar einhver annar fugl snýr höfðinu þá skilur hinn að sá hafi komið auga á eitthvað áhugavert og snýr þess vegna sjálfur höfði sínu.

 

Það er þessi eiginleiki sem gerir okkur mennina færa um að finna til með öðrum, þ.e.a.s. að skilja atferli þeirra, tilfinningar og fyrirætlanir.

 

Þar sem bæði strútar og hænsnfuglar hafa þennan eiginleika hlýtur hann einnig að hafa verið til staðar í sameiginlegum forföður þeirra sem var uppi fyrir 100 milljón árum á Krítartímanum. Þessi forfaðir var náskyldur ráneðlum eins og T. rex og því má ætla að hinar ógnvænlegu risaeðlur hafi verið færar að túlka og skilja fyrirætlanir tegundarfélaga sinna. 

 

Heilinn var álíka stór og hjá apa

Hversu djúpur þessi skilningur T. rex var á tegundarfélögum sínum og umhverfi ræðst vitanlega af greind hans.

 

Greind er flókið hugtak sem við skiljum varla þegar menn eiga í hlut en í grófum dráttum virðist greind dýra vera í nánu samhengi við stærð heila þeirra.

 

Ef sú er raunin þá má segja að greind risaeðlanna hafi spannað breitt svið – allt frá vitgrönnum plöntuétandi risum yfir í ráneðlur með góða greind sem líkja má við greind fugla og snjallasta risaeðlan gæti vel hafa verið sjálf grameðlan. 

Segulómun afhjúpar innra líf T. rex.

Segulómun á höfuðkúpu T. rex og heilarými hafa ekki aðeins sýnt að skepnan var með furðulega stóran heila, heldur einnig hvernig grameðlan skynjaði umhverfi sitt.

1. Risaaugu fylgdust með bráðinni

Þvermál augna grameðlunnar var 13 cm og mögulega þau stærstu hjá nokkru landdýri. Sjón dýrsins hefur því verið afar góð. Lögun jafnvægislíffæra bendir auk þess til að eðlan hafi getað fylgst grannt með bráð sinni.

2. Lyktarskyn á við blóðhund

Form heilarýmis T. rex sýnir að lyktarstöðvarnar í heila (bláar) voru stórar sem bendir til mikils lyktarskyns. Öndunarvegur í nefholi gat auk þess hýst aragrúa af skynfrumum sem gátu greint margvíslega lykt.

3. T. rex gat ekki heyrt þig öskra

Lögun innra eyra (rautt) sýnir að grameðlan heyrði vel djúpt hljóð. Þannig gat hún líklega auðveldlega heyrt í tegundarfélögum og stórri bráð en dýrið hefði varla getað heyrt í efra sviði mannsraddarinnar.

Í greiningu einni frá árinu 2023 einsetti brasilíski heilasérfræðingurinn Suzana Herculano-Houzel sér að koma með tölu um hversu margar heilafrumur hafi rúmast í höfði T. rex.

 

Hún nýtti sér segulómsmyndir á heilarými risaeðlunnar til að reikna rúmtak þess og nýtti síðan tölur frá núlifandi dýrum til að reikna út hve margar taugafrumur T. rex hafði á hvern rúmsentimetra.

3,3 milljarða af taugafrumum var að finna í höfði T. rex samkvæmt nýrri rannsókn.

Að þessu loknu komst hún að því að T. rex hafði til að bera 3,3 milljarða taugafrumna sem er sambærilegt við fjöldann hjá bavíönum. Herculano-Houzel ályktaði því að T. rex hafi verið furðulega greind skepna. Bavíanar eru nefnilega færir um að nýta sér verkfæri og leysa flókin verkefni. 

 

Aðrir vísindamenn telja þó að þessi niðurstaða hvíli á harla ótraustum grunni. Hverju sem því líður þá sýna núlifandi dýr að við ættum að veita risaeðlunum meiri gaum hvað varðar andlega getu þeirra heldur en við höfum gert til þessa. 

 

Skriðdýraheilar leggja gildrur 

Samhengið milli greindar og stærð heila er þó alls ekki einhlítt og á síðustu árum hafa vísindamenn gert fleiri uppgötvanir á atferli núlifandi dýr sem sýna að stærðin er ekki allt.

 

Eitt dæmi eru hröfnungar, eins og krákur og hrafnar en heilar þeirra vega mest 15 grömm. Engu að síður eru fuglarnir færir um að útbúa verkefni, gera áætlanir fyrir framtíðina og samkvæmt nýrri rannsókn framkvæma tölfræðilega útreikninga. Í rannsókninni gátu fuglarnir nefnilega reiknað út á hvaða hnappa bæri að ýta á á skjá einum til að hámarka líkurnar á því að vera umbunað. 

 

Öllu furðulegra er þó kannski að krókódílar, með sína frumstæðu skriðdýraheila, eru einnig færir um að koma mönnum á óvart hvað þetta varðar. Þetta skrásetti bandaríski dýrafræðingurinn Vladimir Dinets árið 2013.

Tínið ekki upp greinar sem liggja við árbakkann. Þær gætu nefnilega verið lífshættuleg gildra sem einn núlifandi ættingi T. rex hefur útbúið: krókódíllinn.

Dinets uppgötvaði að skriðdýrin lögðust í vatnsborðið og létu greinar hvíla á trýni sínu á þeim tíma sem flokkur hegra var að ná sér í hráefni til hreiðurgerðar. Fuglarnir nálguðust þessa eftirsóttu kvisti og fóru oftar en ekki of nærri rándýrinu sem þar leyndist. Þannig gátu krókódílarnir náð sér í auðvelda máltíð. 

 

Uppgötvanir eins og þessar sýna að jafnvel frumstæðustu heilar geta veitt upphaf að röklegu atferli og þessi staðreynd er bara einn lítill þáttur í mikilsverðri þróun sem á sér stað á síðustu árum á þessu rannsóknarsviði.

 

Vísindamenn geta nú kortlagt einstakar taugafrumur í heilum núlifandi dýra og hermt eftir virkni þeirra í tölvum. Og innan steingervingafræðinnar hafa slíkar rannsóknir á heilum fornra dýra getið af sér nýja fræðigrein, steingervingataugafræði – þ.e.a.s. rannsóknir á taugakerfum útdauðra dýra. 

 

Allar þessar uppgötvanir munu veita okkur haldbetri þekkingu á innra lífi risaeðlanna og jafnvel færa okkur að lokum fullkomna mynd af þeim merkilegu skepnum sem William Buckland kynnti fyrir heimsbúum árið 1824. 

Steingervingar af risaeðlum sýna fjölmörg beinbrot, bitför og merki um sýkingar og krabbamein. Steingervingafræðingar nýta sér nú verkfæri læknavísinda til nákvæmra sjúkdómsgreininga sem sýna krankleikana og jafnvel banamein.

HÖFUNDUR: CHRISTIAN AMMITZBØLL JUUL

© Claus Lunau. © Samuel Griswold Goodrich/Wikimedia Commons/LadyofHats/Wikimedia. © elwynn/Shutterstock/Lotte Fredslund & Midjourney. © FunkMunk. © Durbed. © Aunt Spray/Shutterstock. © Tatsuya Shinmura. © Vladimir Dinets.

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

Heilsa

Vísindamenn finna sjálfsmorðshnapp krabbans

Alheimurinn

Ný gerð geimhylkis snýr lendingu alveg á haus

Maðurinn

Er hægt að verða sólbrúnn í skugga?

Maðurinn

Gerið það sama og þúsundir gera á samfélagsmiðlum: Verið þakklát og lifið lengur

Maðurinn

Þannig getum við nýtt drauma okkar

Heilsa

Kostir þess að vera nátthrafn

Jörðin

Jörðin eftir manninn

Maðurinn

Bakteríur leysa vind í munni okkar

Lifandi Saga

Hvað átti sér stað við Wounded Knee árið 1973?

Maðurinn

Geta matvörur varið húðina gegn útfjólubláum geislum sólar?

Spurningar og svör

Hvað á eiginlega að gera við kjarnorkuverið í Tjernobyl?

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með rúmlega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.790 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.790 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is