October 6, 2022

Ketika fosil dinosaurus pertama dikenali pada pertengahan abad ke-19, para ilmuwan membayangkan bahwa makhluk itu pada dasarnya adalah kadal raksasa yang lamban. Mereka juga menganggap bahwa dinosaurus seperti kadal berdarah dingin masa kini, yang berarti bahwa suhu tubuh mereka bergantung pada lingkungan sekitar. Namun, gagasan ini kemudian diperdebatkan dengan sengit.

“Gambaran umum yang kita miliki tentang fisiologi dinosaurus telah sedikit berubah selama ini [several] dekade,” kata Jasmina Wiemann, ahli paleobiologi molekuler di California Institute of Technology. “Pemahaman kami tentang seperti apa rupa dan kehidupan dinosaurus secara langsung terkait dengan pertanyaan apakah mereka berdarah dingin, berdarah panas, atau di antara keduanya.”

Sebuah analisis baru diterbitkan oleh Wiemann dan kolaboratornya pada 25 Mei di Alam menunjukkan bahwa nenek moyang dinosaurus berdarah panas, atau mampu mempertahankan suhu internal yang konstan. Para peneliti menggunakan teknik baru untuk memperkirakan tingkat metabolisme hewan modern dan punah berdasarkan komposisi molekul tulang mereka. Mereka menyimpulkan bahwa banyak dinosaurus ikonik seperti Tyrannosaurus rex dan sauropoda raksasa berdarah panas, tetapi berdarah dingin kemudian muncul di beberapa dinosaurus seperti Stegosaurus.

Enrico Rezende, ahli biologi evolusioner di Pontifical Catholic University of Chile yang telah mempelajari evolusi berdarah panas, atau endotermi, menyebut temuan itu “cukup mengesankan.”

Hasilnya “tidak sepenuhnya mengejutkan, tetapi pasti bagus untuk memiliki beberapa perkiraan tingkat metabolisme,” katanya, menjelaskan bahwa itu melepaskan diri dari mengkategorikan dinosaurus secara kaku sebagai berdarah panas atau berdarah dingin. “Pada dasarnya apa yang ditunjukkan ini adalah bahwa kita memiliki seluruh gradien tingkat metabolisme ini.”

Kadal atau buaya modern harus berjemur di bawah sinar matahari untuk menaikkan suhu tubuhnya, sedangkan hewan berdarah panas seperti burung dan mamalia tidak perlu melakukannya. Menjadi endotermik bisa memungkinkan dinosaurus menjadi lebih aktif dan menyebar di wilayah yang lebih luas, kata Rezende. Mereka juga akan kurang rentan terhadap suhu dingin, yang berarti mereka bisa lebih aktif di malam hari dan akan lebih baik di dataran tinggi atau di lintang tinggi. Di sisi lain, dinosaurus berdarah panas akan membutuhkan banyak energi untuk memicu metabolisme tinggi mereka, yang berarti mereka perlu menghabiskan banyak waktu untuk makan.

See also  Berapa banyak semangka yang dibutuhkan untuk membunuhmu?

“Memahami tingkat metabolisme akan memberi tahu kita cukup banyak tentang bagaimana mereka dapat berinteraksi dan bagaimana ekosistem ini dapat dibangun,” kata Rezende.

[Related: Spinosaurus bones hint that the spiny dinosaurs enjoyed water sports]

Para peneliti telah menggunakan berbagai prosedur untuk mengeksplorasi sejauh mana dinosaurus mampu menghasilkan panas mereka sendiri, kata Lucas Legendre, ahli paleontologi di University of Texas di Austin. Satu baris bukti berasal dari perkiraan suhu tubuh berdasarkan mineral peka suhu yang diawetkan dalam fosil. Peneliti lain mempelajari cincin pertumbuhan di tulang paha dinosaurus untuk mengukur seberapa cepat hewan itu tumbuh. Legendre dan rekan-rekannya juga menggunakan pembuluh darah dan ukuran sel tulang untuk menyimpulkan bahwa dinosaurus karnivora memiliki tingkat metabolisme yang tinggi mendekati burung-burung saat ini.

Itu Alam makalah menunjukkan bahwa, dalam hal fisiologi, dinosaurus biasanya memiliki lebih banyak kesamaan dengan kerabat terdekat mereka—burung—daripada dengan kadal, kata Legendre. “Ini adalah bukti baru yang menegaskan apa yang telah dikatakan banyak peneliti selama dekade terakhir,” katanya.

Untuk pekerjaan baru, para peneliti mengambil pendekatan yang lebih langsung daripada penyelidikan sebelumnya, kata Matteo Fabbri, ahli paleontologi di Field Museum of Natural History di Chicago dan rekan penulis studi tersebut. Tim tersebut memeriksa produk sampingan dari metabolisme—proses di mana hewan mengubah nutrisi dan oksigen menjadi energi—yang diawetkan dalam tulang paha yang baru terbentuk dan memfosil.

“Metabolismelah yang menentukan apakah banyak panas berlebih yang dihasilkan sebagai bagian dari proses pernapasan dan apakah hewan itu berdarah dingin atau berdarah panas,” kata Wiemann.

Selama proses ini, bahan kimia yang disebut spesies oksigen reaktif terbentuk dan menghasilkan molekul yang disebut produk akhir lipoksidasi lanjutan. Sisa makanan ini menumpuk dan “meninggalkan sidik jari di hampir setiap jaringan,” kata Rezende. Hewan dengan tingkat metabolisme yang tinggi menggunakan lebih banyak oksigen daripada hewan dengan tingkat metabolisme yang rendah, sehingga ia harus memiliki tingkat senyawa yang lebih tinggi di dalam tubuhnya.

See also  Apakah diabetes menyebabkan ISK berulang?

Wiemann dan timnya memindai tulang dari 30 fosil hewan dan 25 burung, mamalia, dan reptil modern menggunakan teknik yang disebut spektroskopi inframerah Raman dan Fourier-transform. Ini memungkinkan mereka untuk mengukur jumlah akumulasi produk akhir lipoksidasi tingkat lanjut.

“Kami pada dasarnya menggunakan data ini untuk menyimpulkan evolusi metabolisme,” kata Wiemann. “Apa yang kami temukan adalah bahwa dinosaurus pada nenek moyangnya berdarah panas.”

[Related: The fiery end of the dinosaurs kicked off the golden age of mammals]

Temuan menunjukkan bahwa endotermi secara independen berevolusi dalam kelompok yang mencakup dinosaurus dan reptil terbang yang dikenal sebagai pterosaurus, pada mamalia, dan pada reptil laut yang dikenal sebagai plesiosaurus. Para peneliti menghitung tingkat metabolisme yang sangat tinggi untuk diplodocid berleher panjang, Allosaurus, dan burung, sementara T-rex memiliki tingkat metabolisme yang agak lebih rendah daripada dinosaurus theropoda karnivora lainnya. Yang mengejutkan, beberapa kerabat mereka yang lebih jauh memiliki tingkat metabolisme yang setara dengan kadal modern, yang menunjukkan bahwa mereka berdarah dingin, atau ektotermik. Ini termasuk Stegosaurus, Triceratopsdan hadrosaurus berparuh bebek.

“Itu cukup menarik karena itu berarti rentang metabolisme yang terjadi pada dinosaurus jauh lebih luas daripada yang diperkirakan sebelumnya,” kata Wiemann. “Itu memunculkan pertanyaan menarik tentang apa yang memicu peningkatan atau penurunan evolusioner dalam tingkat metabolisme, dan apa artinya ini bagi gaya hidup hewan?”

Para peneliti sebelumnya telah menyarankan bahwa berdarah panas membantu burung dan mamalia prasejarah beradaptasi selama kepunahan massal yang membunuh sisa dinosaurus sekitar 66 juta tahun yang lalu. Namun, bukti bahwa banyak dinosaurus Kapur Akhir memiliki tingkat metabolisme yang tinggi mengisyaratkan bahwa ciri-ciri lain seperti ukuran tubuh mungkin merupakan kunci keberhasilan para penyintas, kata Wiemann.

See also  Apa itu yoga panas inframerah? Apakah ada manfaat dan risikonya?

Temuan ini perlu diverifikasi dengan analisis lebih lanjut yang mencakup lebih banyak hewan yang punah, kata Legendre. Namun, produk sampingan metabolik yang diselidiki Wiemann dan timnya menawarkan sumber data yang dapat dibandingkan dengan ciri-ciri lain oleh para peneliti.

“Fakta bahwa mereka menggunakan metode baru ini menambah satu potongan teka-teki,” kata Legendre. “Semoga dalam beberapa tahun ke depan kami dapat memberikan gambaran yang lebih tepat tentang bagaimana dinosaurus dan kerabat dekat mereka mampu menghasilkan panas metabolik.”

Diperbarui (26 Mei 2022): Judul cerita ini telah diperbarui untuk lebih mencerminkan pertanyaan studi penelitian dan perdebatan tentang dinosaurus endotermik.