Piereskelivätkö dinosaurukset – ruoansulatus ja metaanipäästöt
Piereskelivätkö dinosaurukset? Kyllä – lähes varmasti, ja todennäköisesti melko paljon. Tämä kuulostaa humoristiselta kysymykseltä, mutta sillä on aitoa tieteellistä merkitystä.
Dinosaurusten ruoansulatuskaasut saattoivat nimittäin vaikuttaa jopa maapallon ilmastoon. Aihe yhdistää siis biologian ja ilmastotieteen yllättävällä tavalla.
Piereskelivätkö dinosaurukset enemmän kuin nykyeläimet? Kokonsa puolesta suurimmat lajit todennäköisesti tuottivat kaasua aivan eri mittakaavassa.
Pieru ei ehkä kuulosta tieteeltä, mutta se kertoo paljon eläimen ravinnosta ja aineenvaihdunnasta. Siksi aihetta kannattaa tarkastella vakavasti.
Metaani ja kasvinsyöjät
Kaikki kasvinsyöjänisäkkäät tuottavat ruoansulatuksessaan metaania, joka on kasvihuonekaasu. Sitä syntyy, kun suoliston bakteerit hajottavat kasviainesta käymisreaktioissa.
Lehmät, hevoset, norsut ja muut nykyiset kasvinsyöjät röyhtäilevät ja piereskelevät metaania. Ei ole mitään syytä olettaa, etteikö sama olisi koskenut dinosaurusten kasvinsyöjiä.
Erityisesti sauropodit, jättimäiset pitkäkaulaiset dinosaurukset kuten Patagotitan ja Brachiosaurus, olivat valtavia kasvinsulatuskoneita. Yksi suuri sauropodi söi arviolta jopa noin tonnin kasvillisuutta päivässä.
Suolisto toimi näillä jättiläisillä kuin valtava käymistankki. Mitä suurempi eläin, sitä enemmän kasvimassaa ja kaasua sen sisällä syntyi.
Tämän kaiken sulattaminen tuotti väistämättä suuria määriä kaasua. Mitä enemmän eläin söi, sitä enemmän se myös tuotti ruoansulatuskaasuja.
Sauropodien suolisto oli valtava käymisastia. Pelkästään sen tilavuus riitti tuottamaan huikeita määriä metaania päivittäin.
David Wilkinsonin tutkimus
Vuonna 2012 Liverpoolin yliopiston tutkija David Wilkinson julkaisi merkittävän tutkimuksen dinosaurusten metaanipäästöistä. Hänen laskelmiensa mukaan sauropodit tuottivat yhteensä arviolta noin 520 miljoonaa tonnia metaania vuodessa.
Tämä on suunnilleen saman verran kuin nykyiset metaanin päälähteet yhteensä, mukaan lukien koko maailman karjankasvatus. Vertailu on todella hätkähdyttävä.
Luku perustuu sauropodien arvioituun määrään ja kokoon. Vaikka arvio olisi epätarkkakin, suuruusluokka on silti vaikuttava.
Tutkimus muutti tapaa, jolla muinaisia eläimiä ajatellaan ilmaston kannalta. Se osoitti, että jättiläiset saattoivat muokata koko planeettaa.
Nykyisin lehmien metaanipäästöt ovat merkittävä ilmastonmuutoksen tekijä. Dinosaurusten aikana vastaavat päästöt olisivat voineet lämmittää maapallon ilmastoa tuntuvasti.
On siis mahdollista, että mesotsooisen aikakauden lämmin ilmasto selittyy osittain jättimäisten kasvinsyöjien tuottamalla metaanilla. Tämä on kuitenkin vain yksi vaikuttava tekijä monien joukossa.
Myös tulivuoritoiminta ja mantereiden sijainti vaikuttivat ilmastoon. Metaani oli yksi pala suurta palapeliä.
Miten ruoansulatus toimi?
Sauropodien ruoansulatusta ei tunneta tarkasti, mutta tutkijat ovat esittäneet kaksi päämallia.
Malli 1: Etukäyminen. Lehmien tapaan sauropodeilla saattoi olla suuri käymiskammio, jossa bakteerit hajottivat kasviainesta. Kyseessä ei todennäköisesti ollut varsinainen pötsi kuten märehtijöillä.
Käyminen tuotti kuitenkin metaania, joka vapautui röyhtäyksinä ja pieruina. Tällainen järjestelmä on tehokas mutta tuottaa runsaasti kaasua.
Malli 2: Takakäyminen. Hevosten ja norsujen tapaan hajoaminen tapahtui pääasiassa suoliston takaosassa. Tämä tuottaa suhteessa enemmän pierumetaania kuin röyhtäysmetaania.
Takakäyminen on tehokas tapa hyödyntää runsaskuituista ravintoa. Se sopii hyvin eläimille, jotka syövät suuria määriä karkeaa kasvillisuutta.
Kumpi malli tahansa pitää paikkansa, piereskelyä tapahtui varmasti. Kuinka vanhoiksi dinosaurukset elivät -artikkelissa kerrotaan, kuinka sauropodit kasvoivat nopeasti ja vaativat jatkuvaa syömistä – ja siten jatkuvaa kaasuntuotantoa.
Mistä tiedämme, että dinosaurukset piereskelivät?
Pieruja ei tietenkään löydy fossiileina, joten päätelmä perustuu vertailuun. Kaikki kasvinsyöjäeläimet tuottavat ruoansulatuskaasuja, eikä dinosauruksilla ole syytä olla poikkeus.
Suoliston bakteerikäyminen on eläinkunnassa lähes yleismaailmallista. Sama mikrobitoiminta, joka pierettää lehmää, toimi varmasti myös sauropodilla.
Lisäksi dinosaurusten ravinto ja koko tunnetaan melko hyvin. Niiden perusteella kaasuntuotanto voidaan arvioida varsin luotettavasti.
Piereskelivätkö dinosaurukset siis varmasti? Kaikki biologinen tieto viittaa vahvasti siihen, että näin todella tapahtui.
Petoeläimet ja piereskely
Myös petoeläimet, kuten T. rex, piereskelivät. Liharuokavalio tuottaa vähemmän metaania kuin kasvisruoka, mutta enemmän rikkipitoisia kaasuja, aivan kuten nykyisillä koirilla ja kissoilla.
T. rexin piereskelyt olisivat siis olleet hajultaan epämiellyttäviä mutta määrältään vaatimattomampia kuin sauropodien. Petojen ruoansulatus toimi eri tavalla kuin kasvinsyöjien.
Lihan sulatus ei vaadi yhtä mittavaa käymistä kuin kasvien. Siksi pedot tuottivat vähemmän metaania mutta enemmän hajukaasuja.
Nukkuvat dinosaurukset olisivat olleet myös piereskelevien lajien kiinnostavia seuralaisia. Voi vain kuvitella sauropodilauman, joka lepää yöllä matalan metaanipilven keskellä.
Tällainen mielikuva on hauska mutta perustuu todelliseen biologiaan. Suuret laumat tuottivat valtavia määriä kaasua samalle alueelle.
Gastroliitit – vatsan kivimyllyt
Monilla dinosauruksilla on löydetty gastroliitteja eli nieltyjä kiviä, jotka auttoivat jauhamaan ravintoa vatsassa. Sama keino on käytössä nykyisillä linnuilla.
Sauropodien kohdalla gastroliittien rooli on kuitenkin kiistanalainen. Osa tutkijoista epäilee, oliko niillä toimivaa kivimyllyä lainkaan, sillä kiviä on löydetty niukasti suhteessa eläinten kokoon.
Jos kivimylly oli olemassa, se olisi voinut tehostaa käymistä ja siten lisätä kaasuntuotantoa. Dinosaurus piikkien tapaan gastroliitit ovat kiehtova osa dinosaurusten anatomiaa.
Linnut käyttävät kivimyllyä korvaamaan hampaiden puutetta. Monet dinosaurukset saattoivat hyödyntää samaa ratkaisua ravinnon hienontamiseen.
Gastroliittien tutkiminen on yllättävän vaikeaa. Irrallinen kivi voi päätyä eläimen sisään myös sattumalta.
Johtopäätös
Piereskelivätkö dinosaurukset? Kyllä, ja se on biologinen varmuus. Mutta kyse ei ole vain hauskasta faktasta, vaan asialla on aitoa tieteellistä merkitystä.
Dinosaurusten ruoansulatuskaasut saattoivat olla yksi tekijä mesotsooisen aikakauden lämpimässä ilmastossa. Pienistä eläimistä koostuva ilmiö skaalautui jättiläisten myötä valtaviin mittoihin.
Seuraavalla kerralla, kun näet lehmän kedolla, muista, että sauropodit piereskelivät jo miljoonia vuosia ennen lehmiä. Ne tekivät sen vieläpä paljon massiivisemmin.
Piereskelivätkö dinosaurukset siis ilmastoa lämmittäen? Mahdollisesti kyllä, ja juuri se tekee aiheesta paljon vakavamman kuin miltä se aluksi kuulostaa.
Hauskan kysymyksen takaa paljastuu siis pala todellista tiedettä. Dinosaurusten ruoansulatus oli osa koko aikakauden ekologiaa.
Dinosaurusten pierut olivat näin pieni mutta aito osa muinaista maailmaa. Ne muistuttavat, että suuretkin ilmiöt syntyvät arkisesta biologiasta.
Lue lisää dinosaurusaiheista: