Článek
Při pohledu na kostry nebo obrazové rekonstrukce obřích sauropodů se člověk neubrání otázce, jak velké měl ten tvor asi srdce? Jak objemné byly jeho plíce nebo játra? Kolik kilogramů potravy do sebe za den nasoukal a jaký měl třeba pulz? Na všechny tyto otázky neexistují jednoznačné odpovědi, protože ještě přesně nevíme, jak fungoval metabolismus těchto živočichů. Musíme se tedy uchýlit k sofistikovaným odhadům, založeným na vědeckých poznatcích o současných živočiších a zároveň ke skromným informacím, které máme o fyziologii největších sauropodů. Jedním z nejlépe prozkoumaných obrů je brachiosaurid Giraffatitan brancai z východafrického Tendaguru, jehož kostra složená z kosterních částí více jedinců je již od 30. let minulého století vystavena v Přírodovědeckém muzeu v Berlíně.[1] Při výšce 13,2 metru a délce 26 metrů jde o jednu z největších dosud smontovaných dinosauřích koster, ačkoliv za některými titanosauridními „rekordmany“ z Argentiny z hlediska délky zaostává o dobrých 11 metrů.[2] Protože budeme u odhadů velikosti jednotlivých tělesných orgánů vycházet právě z údajů o „žirafatitánovi“, který dosahoval hmotnosti kolem 38 tun, musíme mít stále na paměti, že rozhodně nejde o míry rekordní – u dvakrát těžších sauropodů bylo srdce, plíce nebo játra nepochybně ještě větší.[3] Přesto jde i v případě tohoto brachiosaurida z Tanzanie o naprosto impozantní údaje, které nesnesou měřítko s čímkoliv na současné suché zemi (pouze některé obří velryby mohou v tomto směru dinosaurům konkurovat).
Rozměry jednotlivých kostí dobře známe – skapulokorakoid (lopatka) o délce přes 2 metry, stehenní kost dlouhá 1,86 metru nebo bezmála třímetrová žebra.[4] Co ale měkké tkáně a vnitřní tělesné orgány? Vědecké studie berlínského fyziologa Hannse-Christiana Gungy a jeho kolegů, publikované v letech 1995 až 2008, přicházejí s pravděpodobnými odpověďmi na výše uvedené otázky.[5] Autoři studie pracovali s předpokladem průměrné hustoty tělesné tkáně 0,8 kg na 1000 cm³, celkovou tělesnou hmotností 38 000 kg, objemem těla 48 m³ a celkovou plochou těla 119 až 128 m² pro „berlínského“ jedince G. brancai. Pracovali tedy s takzvanou „štíhlou“ variantou tělesných proporcí dinosaura, u kterého se dříve uváděla silně přehnaná hmotnost i v rozmezí 74 až 102 tun.[6] Zůstaňme nicméně u nejvíce favorizovaného odhadu 38 metrických tun. V tom případě by jen kůže dinosaura, představující asi 5 % z celkové hmotnosti, vážila zhruba 2140 kilogramů, což odpovídá dvěma osobním automobilům! Plíce druhu G. brancai dosahovaly hmotnosti téměř čtyř set kilogramů (376 – 386 kg) a objemu bezmála tří tisíc litrů (kolem 2956 l). Za minutu se dinosaurus podle odhadů nadechl asi 3,5krát, přičemž v klidovém stavu potřeboval vdechnout asi 50 litrů vzduchu za minutu. V případě dýchací soustavy jsou ale všechny odhady velmi nejisté. Zajímavý údaj platí zejména pro žaludek, který zřejmě vážil bezmála 2,5 tuny (2487 kg). To je asi jako 30 až 35 průměrně velkých osob nebo jako hmotnost mohutného nosorožce.[7]
U obřích sauropodů, jakým byl až 18 metrů vysoký Sauroposeidon, musely být přítomny pro nás zatím neznámé anatomické a fyziologické adaptace.
Podle dalších odhadů se pak do tohoto žaludku při úplném „naplnění“ vešlo asi 8430 kg rostlinné hmoty! To je zhruba stejná hmotnost, jaká se odhaduje pro obřího jedince tyranosaura s přezdívkou Sue (asi kolem 8460 kg).[8] Podle odhadů ze starší studie potřeboval tento dinosaurus pohltit 15 kilogramů cykasů a dalších nahosemenných rostlin za hodinu, tedy asi 360 kg za den* (ostatně není divu, ve fázi nejrychlejšího růstu mohli tito sauropodi přibývat na váze přes 50 kilogramů denně!).[9] Hmotnost ledvin obřího sauropoda je odhadována na 55 kg, sleziny na 141 kg a jater dokonce na 318 kilogramů. Srdce by pak vážilo zhruba dva metráky (198 kg)** a tlouklo při frekvenci 14 – 17 úderů za minutu. Celkový objem krve v těle představoval asi 1881 litrů (u staršího modelu s mohutnějšími proporcemi dokonce 3659 l), téměř 400krát více než u dospělého člověka. Bazální metabolický výdej činil téměř 916 000 kJ za den. Za zmínku stojí i další údaje - hmotnost samotné kostry činila přes 5,5 tuny (u robustnějšího modelu dokonce 11,5 tuny) a svaloviny přes 17 tun, což je téměř polovina celkové tělesné hmotnosti. Pokud by měl dinosaurus stále vlhkou kůži, pak za dobu jednoho dne se z ní mohlo odpařit až 567 kg vody (0,007 kg/s). To mohlo mít velký význam pro regulaci vnitřní tělesné teploty. A krevní tlak obřího sauropoda? Aby srdce vypumpovalo krev do výšky hlavy, tedy kolem 13 metrů nad zemí (mozek se nacházel asi 8 metrů nad úrovní srdce)[10], tlak vyvinutý v levé srdeční komoře musel činit asi 86,4 kPa. Systolický objem činil dle odhadů až 17,4 litru, oproti pouhým 80 ml u zdravého dospělého člověka.
Pokud měl Giraffatitan plně vyvinuté srdce se dvěma síněmi a komorami, pak musel tento svalový orgán vygenerovat tlak rovnající se 600 – 760 mm na rtuťovém sloupci, což dalece přesahuje možnosti všech současných živočichů. Jediným tvorem, který se v současnosti k těmto hodnotám alespoň blíží, je nejvyšší savec žirafa (260 – 360 mm Hg).[11] Autoři studie uzavírají přehled těchto fantastických údajů s konstatováním, že stejně jako dnes žirafy museli mít i tito obří dinosauři množství anatomických adaptací, které jim pomáhaly přežít a doslova unést svoji ohromnou hmotnost. Zatímco ale největší známá žirafa nevážila ani celé dvě tuny, u některých obřích dinosaurů předpokládáme hmotnost více než čtyřicetinásobnou.[12] Organismus rodu Brachiosaurus, Giraffatitan nebo ještě většího rodu Sauroposeidon byl tedy velmi jemně vyladěný a mohl nejspíš „fungovat“ pouze ve světě pozdní jury či rané křídy, kdy bylo celkově vlhčí a teplejší podnebí, panoval poněkud jiný poměr plynů v atmosféře a ekosystémy tehdy poskytovaly množství dostupné rostlinné potravy.[13] Jisté je, že přinejmenším na suché zemi už se za posledních 66 milionů let nic tak velkolepého neobjevilo, a to ani v případě obřích lichokopytníků indrikotérií nebo největších mamutů, u kterých odhadovaná hmotnost dosahuje „pouhých“ 17 až 22 tun (asi čtvrtinu až pětinu odhadované hmotnosti největších známých sauropodů).[14] Sauropodi byli zkrátka geniálním výtvorem toho nejzdatnějšího „inženýra“ – samotné přírody.
---------
* Podle jiných odhadů by dospělý endotermní Giraffatitan potřeboval denně přijmout „pouze“ asi 182 kg rostlinné potravy.
** Dřívější odhady velikosti srdce velkých sauropodů, které se pohybovaly kolem 1,5 – 2 tun hmotnosti a šířky zhruba 1,6 metru, nejsou již dnes považovány za příliš pravděpodobné.
---------
Reference:
[1] Janensch, W. (1950). The Skeleton Reconstruction of Brachiosaurus brancai (PDF). Palaeontographica: 97–103.
[2] Carballido, J. L.; et al. (2017). A new giant titanosaur sheds light on body mass evolution among sauropod dinosaurs. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 284 (1860): 20171219.
[3] Paul, G. S. (2019). Determining the largest known land animal: A critical comparison of differing methods for restoring the volume and mass of extinct animals. Annals of the Carnegie Museum. 85 (4): 335–358.
[4] Gunga, H.-C.; et al. (1995). New data on the dimensions of Brachiosaurus brancai and their physiological implications. Naturwissenschaften. 82 (4): 190–192.
[5] Gunga, H.-C.; et al. (2008). A new body mass estimation of Brachiosaurus brancai Janensch, 1914 mounted and exhibited at the Museum of Natural History (Berlin, Germany). Fossil Record. 11 (1): 33–38.
[6] Colbert, E. H. (1962). The weights of dinosaurs. American Museum Novitates (2076): 1–16.
[7] Laurie, W. A.; Lang, E. M.; Groves, C. P. (1983). Rhinoceros unicornis (PDF). Mammalian Species (211). American Society of Mammalogists: 1–6.
[8] Persons, W. S.; Currie, P. J.; Erickson, G. M. (2020). An Older and Exceptionally Large Adult Specimen of Tyrannosaurus rex. The Anatomical Record. 303 (4): 656–672.
[9] Foster, J. (2007). Brachiosaurus altithorax. Jurassic West: The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World. Indianapolis: Indiana University Press. str. 205–208.
[10] Sander, P. M.; et al. (2011). Biology of the sauropod dinosaurs: the evolution of gigantism. Biology Reviews. 86 (1): 117–155.
[11] Aalkjær, C.; Wang, T. (2021). The Remarkable Cardiovascular System of Giraffes. Annual review of physiology. 83: 1-15.
[12] Campione, N. E.; Evans, D. C. (2020). The accuracy and precision of body mass estimation in non-avian dinosaurs. Biological Reviews. 95 (6): 1759–1797.
[13] Wyenberg-Henzler, T. (2022). Ecomorphospace occupation of large herbivorous dinosaurs from Late Jurassic through to Late Cretaceous time in North America. PeerJ. 10: e13174.
[14] Paul, G. S.; Larramendi, A. (2023). Body mass estimate of Bruhathkayosaurus and other fragmentary sauropod remains suggest the largest land animals were about as big as the greatest whales. Lethaia. 56 (2): 1–11.
---------
Odkazy:
---------
