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Was sind die atmosphärischen Anforderungen für große Dinosaurier?

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Was sind die atmosphärischen Anforderungen für große Dinosaurier? und unterscheiden sich die atmosphärischen Bestandteile zur Unterstützung großer Dinosaurier von der heutigen Atmosphäre?


Der Sauerstoffgehalt hat sich im Laufe der Erdgeschichte stark verändert, beginnend mit sehr wenig atmosphärischem Sauerstoff und allmählich mit dem Auftreten der Photosyntheseaktivität gestiegen, bis alle Sauerstoffsenken wie Mineralien gefüllt waren, dann abhoben und während der Karbonperiode bis zu 35 % der Atmosphäre erreichten 3. Die Gründe für diesen plötzlichen O₂-Anstieg liegen in der Entwicklung von rindenbedeckten Holzpflanzen, ermöglicht durch das Molekül Lignin, das die Baumstämme stärkt und hohe Pflanzen ermöglicht. Lignin war jedoch für Mikroben schwer zu verdauen, und die abgestorbenen Bäume bauten sich auf und gaben ihren Kohlenstoff nie als CO₂ an die Atmosphäre zurück. Der Sauerstoff, den sie zu Lebzeiten produziert hatten, blieb also in der Luft 4.

Das Diagramm zeigt die oberen (rot) und unteren (grün) Schätzungen für die O₂-Konzentration im Zeitverlauf. Die Daten für dieses Diagramm wurden einer Überprüfung der Analyse von Schwefel-, Kohlenstoff-, Eisen- und Manganlagerstätten entnommen.

Diese Spitze in der Handlung ist das Karbon. Diese Periode in der Geschichte ist interessant wegen des Auftretens großer wirbelloser Tiere, wie etwa 3 Fuß breiten Libellen und 6 Fuß langen Tausendfüßlern 5. Da diese Tiere Sauerstoff durch eine Reihe von Röhren, die Trachea genannt werden, bewegen, durch die Luft nur durch Diffusion strömt, war es spekulierten, dass die höhere Sauerstoffkonzentration dieses Wachstum ermöglichte. Neuere Forschungen deuten darauf hin, dass Insekten Luft durch ihre Luftröhre drücken können und dass die Konkurrenz zwischen Raubtieren und Beute die meisten der Größe 6 erklärt haben könnte.

Wie wirkt sich das auf Dinosaurier aus? Die Karbonperiode lag vor etwa 350-300 Millionen Jahren, was der Spitze in der Grafik entspricht. Dinosaurier tauchten in der Trias auf, die vor etwa 250-200 Millionen Jahren lag, aber der Sauerstoffgehalt lag zum Zeitpunkt 7 bei 16% der Atmosphäre (der aktuelle O₂-Gehalt liegt bei etwa 20%). Wenn wir uns in den Jura bewegen, etwa 200-150 vor Millionen Jahren stieg der Sauerstoffgehalt auf etwa 26% 8. In der Kreidezeit, vor etwa 150-65 Millionen Jahren, lag O₂ bei etwa 30% 9. Die O₂-Anteile sind den Infoboxen auf der rechten Seite der Wikipedia-Artikel entnommen. die wiederum die Nummer von einer Handlung nehmen, die der Handlung, die ich hier gepostet habe, sehr ähnlich ist, obwohl sie auf Deutsch 10 ist.

Ich habe Listen der schwersten und leichtesten Dinosaurier zusammengestellt, indem ich den Wikipedia-Artikel über Dinosauriergröße 11 durchgegangen bin und den Artikel zu jedem Dinosaurier durchgegangen bin und überprüft habe, ob es sich um Trias, Jura oder Kreide handelte. Wenn wir uns die schwersten Dinosaurier ansehen, tauchten die meisten von ihnen während der Kreidezeit auf:

Schwerste Dinosaurier Theropoden Metrische Tonnen Periode Spinosaurus aegyptiacus 7-20.9 Kreide Carcharodontosaurus saharicus 6.1-15.1 Kreidezeit Giganotosaurus carolinii 6.1-13.8 Kreidezeit Tyrannosaurus rex 6-9.5 Kreidezeit Oxalaia quilombensis 5-7 Kreidezeit Carcharodontosaurus saharicus 5.6 2,7-5,2 Kreide Therizinosaurus cheloniformis 5 Kreide Tarbosaurus bataar 4-5 Kreide Sauropoden Metrische Tonnen Periode Amphicoelias fragillimus 122,4 Jura Argentinosaurus huinculensis 60-90 Kreide Antarctosaurus giganteus 69-80 Kreide Cretaces Sauropoden Paraceliten 30 28,7-56,3 Jura Puertasaurus reuili 50 Kreide Ruyangosaurus giganteus 50 Kreide Alamosaurus sanjuanensis 50-60 Kreide Futalognkosaurus dukei 38,1-50+ Kreide Turiasaurus riodevensis 40-50.9 Jura/Kreide Camarasaur us supremus 47 Jura Diplodocus hallorum 30-42,5 Jura Supersaurus vivianae 32-40,2 Jura Elaltitan lilloi 42,9 Kreide Tehuelchesaurus benitezii 41,3 Jura Apatosaurus louisae 18-41,3 Jura Ornithopoden Metrische Tonnen Periode 9.9gustophis Creteus Creteus -9,9gustophene Creteus Creteus Iguanodon bernissartensis 8,3-8,6 Kreide Edmontosaurus annectens 3,2-7,6 Kreide Brachylophosaurus canadensis 4,5-7 Kreide Saurolophus osborni 6,6 Kreide Lanzhousaurus magnidens 6 Kreide Parasaurolophus walkeri 3-5,1 Kreide Kreide Periode Charonoskis 5 jiay Kreide Kreide Triceratops prorsus 6,5-11 Kreidezeit Titanoceratops ouranos 6,5-11 Kreidezeit Eotriceratops xerinsularis 10 Kreidezeit Pentaceratops sternbergii 3-4,8 Kreidezeit Pachyrhinosaurus canadensis 3-4,4 Kreidezeit Styracosaurus albertensis 4,2 Kreidezeit Agujaceratops mariscalensis 2.6 Kreide Centrosaurus apertus 1.1-2.5 Kreidezeit Coronosaurus brinkmani 2 Kreidezeit Rubeosaurus ovatus 2 Kreidezeit Achelousaurus horneri 2 Kreidezeit Pachyrhinosaurus lakustai 2 Kreidezeit Chasmosaurus belli 2 Kreidezeit Chasmosaurus belli 2 Kreidezeit Metricus Thyreophorus 1.7 Kreidezeit 5.3 Jurassic Cedarpelta bilbeyhallorum 5 Kreide Hesperosaurus mjosi 3,5-5 Jurassic Tuojiangosaurus multispinus 4.8 Jurassic Wuerhosaurus homheni 4 Kreide Niobrarasaurus coleii 4 Kreide Stegosaurus ungulatus 3.5 Jurassic Gobisaurus domoculus 3.5 Kreide Nodosaurus textilis 3.5 Kreide Palaeoscincus costatus 3.5 Kreide Sauropelta Edwardsi 3 Kreide Edmontonia rugosidens 3 Kreide Edmontonia schlessmani 3 Kreidezeit Edmontonia longiceps 2,3-3 Kreidezeit Tuojiangosaurus multispinus 2,8 Jura Euoplocephalus tutus 2,7 Kreidezeit Jiangjunosaurus junggarensis 2,5 Jura

Dies ist nicht gerade ein fairer Weg, aber ich wollte nicht die durchschnittliche Dinosauriermasse im Laufe der Zeit berechnen. Ich weiß, dass einige Gruppen, wie die Ceratopsianer, erst im späten Jura auftauchten, was die Ergebnisse verfälschte, und ich habe nicht versucht, zwischen späten und frühen Perioden zu unterscheiden. Allerdings ist mir auch aufgefallen, dass viele der kleinsten Dinosaurier auch in der Kreidezeit auftauchten. Achten Sie auf die Einheiten, selbst die kleinsten Sauropoden werden in Tonnen gemessen.

Leichteste Dinosaurier Theropoden kg Periode Parvicursor remotus 0.137 Kreide Epidexipteryx hui .164-.391 Jura Compsognathus longipes 0.26 Jura Ceratonykus oculatus 0.3 Kreide Juravenator starki 0.34-0.41 Cretace Epidexipteryx hui omnogovae 0.76-0.79 Kreide Xiaotingia zhengi 0.79 Jura Mei long 0.85 Kreide Microraptor gui 0.95-1.50 Kreide Sauropoden metrische Tonnen Periode Pleurocoelus nanus 0.5 Kreide Magyarosaurus dacus 0.75 Kreide Europas-1 Jura madsaiaurus 0.85 Kreide Europas-1 Jura madsaiaurus 0.8. astibiae 1,8-4 Kreide Shunosaurus lii 2,2-6,7 Jura Ampelosaurus atacis 2,5 Kreide Amargasaurus cazaui 2,6-3,8 Kreide Hypselosaurus priscus 2,7-8 Kreide Euhelopus zdanskyi 3,4 Kreide Neuquensaurus australis 3 0,5-6,1 Kreide Rinconsaurus caudamirus 4.1 Kreideatacamatitan chilensis 4.3 Kreide Dicraeosaurus hansemanni 4,4-5 Jurassic Ornithopods kg Zeitraum Gasparinisaura cincosaltensis 1-13 Kreide Yueosaurus tiantaiensis 3.9 Kreide Fulgurotherium australe 6 Kreide Notohypsilophodon comodorensis 6 Jurassic Yandusaurus hongheensis 6,6-7,5 Jurassic Hypsilophodon foxii 7- 21 Kreidezeit Thescelosaurus sp. 7,9-86 kreidigen Valdosaurus canaliculatus 10 kreidigen Haya Griva 11 kreidigen Agilisaurus louderbacki 12 Jura Trinker nisti 20 Jura Changchunsaurus parvus 20 kreidigen Qantassaurus intrepidus 20 kreidigen Zephyrosaurus Schaffi 20 kreidigen Oryctodromeus cubicularis 20 kreidigen Orodromeus makelai 20 kg Kreide Ceratopsians Period Liaoceratops yanzigouensis 2 kreidigen Yamaceratops dorngobiensis 2 Kreide Psittacosaurus sinensis 4.1 kreidig Psittacosaurus lujiatunensis 5 Jura Yinlong downsi 5.5 kreidig Micropachycephalosaurus hongtuyanensis 5.9 Jura Chaoyangsaurus Youngi 6 Jura Xuanhuaceratops niei 6 Jura Bagaceratops rozhdestvenskyi 7 kreidig Psittacosaurus meileyingensis 8 kreidig Psittacosaurus neimongoliensis 8-8,4 kreidig Archaeoceratops oshimai 10 kreidig Psittacosaurus mongoliensis 12,1-20 kreidig Psittacosaurus sibiricus 15 Kreidezeit Thyreophorans kg Periode Scutellosaurus lawleri 3 Jura Emausaurus ernsti 50 Jurass ic Scelidosaurus harrisonii 64,5-270 Jura Animantarx ramaljonesi 300 Kreide Struthiosaurus transylvanicus 300 Kreide Struthiosaurus austriacus 300 Kreide Gargoyleosaurus parkpinorum 300 Jura Kreide Mymoorapelta maysi 300 Jura Minmi Paravertebra 300

Was bedeutet dies für die Beziehung zwischen Sauerstoffgehalt und Dinosauriergröße? Höhere Sauerstoffgehalte im Jura und in der Kreide ermöglichten wahrscheinlich die Existenz größerer Tiere, aber im Laufe der Zeit wurden Dinosaurier im Allgemeinen vielfältiger, einschließlich der Größe. Viele von ihnen wurden kleiner, obwohl sie durch höhere Sauerstoffkonzentrationen größer werden konnten. Wir sollten auch beachten, dass die Tiere, obwohl der Sauerstoffgehalt immer noch niedriger war als während des Karbons, viel größer waren, wahrscheinlich aufgrund ihrer effizienteren Sauerstofftransportsysteme (Lungen, 3(4?)-Kammerherzen, versiegelte Kreislaufsysteme, Hämoglobin).

Wenn wir darüber nachdenken, was Arten dazu bringen könnte, größer zu werden, kommen einem die Konkurrenz um Nahrung und der Schutz vor Raubtieren in den Sinn. Sauropoden, die die Blätter größerer Bäume erreichen konnten, hatten deutliche Vorteile gegenüber denen, die dies nicht konnten. Beutetiere hatten bessere Chancen, Raubtiere abzuwehren, wenn sie größer waren. Ebenso könnten Raubtiere größere Beutetiere töten, wenn sie auch größer werden. Sauerstoff trieb sie nicht dazu, größer zu werden, sondern erlaubte es ihnen einfach.

Um die Frage tatsächlich zu beantworten, könnte die moderne Atmosphäre Tiere so groß wie Dinosaurier unterstützen? Es könnte wahrscheinlich. Das schwerste lebende Tier heute ist der Blauwal, mit einer durchschnittlichen Masse von 110 Tonnen ist er schwerer als alle Sauropoden auf der Liste, die ich zusammengestellt habe. Das schwerste heute lebende Landtier ist der Afrikanische Elefant, mit einer durchschnittlichen Masse von 4,9 Tonnen und einer Höhe von bis zu 10 Tonnen wäre er ein respektabler Konkurrent mit vielen der von mir aufgeführten Dinosauriergruppen 12.

Eine andere interessante Frage ist nicht, wie Sauerstoff die Größe von Organismen beeinflusst, sondern wie er ihren Stoffwechsel beeinflusst. Kaltblütige Tiere brauchen nicht so viel Sauerstoff, weil sie nicht so viel Energie verbrauchen. Warmblüter müssen ständig Energie aufwenden, um die Körperwärme aufrechtzuerhalten, und dies erfordert einen höheren Sauerstoffverbrauch. Offensichtlich würden Sie, wenn Sie groß und warmblütig sind, noch mehr Sauerstoff benötigen als der eine oder andere. Es mag sein, dass die Vorteile der Warmblüter die Vorteile der großen Größe überwogen, aber ich möchte diese Frage jetzt nicht weiter vertiefen.


Ich bin mir nicht so sicher, ob größere Landtiere so viel mehr Sauerstoff benötigen. Das Problem ist die Abwärme des Stoffwechsels.

Erinnert sich noch jemand an das Square-Cube-Gesetz? Wenn alle anderen Dinge gleich sind, verdoppeln Sie die Größe eines Objekts und seine Fläche vervierfacht sich, während sich sein Volumen vervierfacht.

Im Großen und Ganzen verliert ein Objekt Wärme proportional zur Oberfläche, während ein Tier Wärme proportional zum Volumen produziert. Für unsere doppelt so große Kreatur würde sich die Wärmeproduktion pro Flächeneinheit verdoppeln.

Unter sonst gleichen Bedingungen müssten die Stoffwechselraten sinken, um eine Überhitzung zu reduzieren, wodurch der Sauerstoffbedarf sinkt.

Betrachten Sie umgekehrt das Gegenteil: eine Kreatur, die halb so groß ist wie das Original. Es produziert jetzt die Hälfte der Wärme pro Flächeneinheit. Wenn es muss eine minimale Körpertemperatur aufrechterhalten, dann muss (unter sonst gleichen Bedingungen) seine Stoffwechselrate steigen. Dies wird sicherlich einfacher, wenn die Sauerstoffkonzentration höher ist.

Natürlich sind andere Dinge nie gleich, daher ist dies nur ein Teil des Puzzles. Aber es scheint, dass bei bereits großen Landtieren ein erhöhter Sauerstoffgehalt allein sollte Größe drücken nach unten.

Oder übersehe ich etwas?


Dinosaurier-Reproduktion, keine antike Schwerkraft, ermöglichte die Entwicklung übergroßer Sauropoden

Warum war Supersaurus so groß? Dieser beeindruckende, über 30 Meter hohe Sauropode war eine der größten Kreaturen, die jemals auf der Erde gelebt hat – weit größer als jedes heute lebende Landtier. Was könnte diese Superlativgröße erklären? Der Baseballspieler Jose Canseco hat vor einigen Tagen auf Twitter seine eigene Hypothese aufgestellt.

Nachdem er versprochen hatte, einige seiner Gedanken zur Schwerkraft zu teilen, festigte Canseco seinen Ruf für seltsame Tweets, indem er seine Gedanken darüber skizzierte, warum es nichts so Großes gibt wie Supersaurus mehr herum:

Viele Blogger griffen die Sessel-Spekulationen auf, und der Wissenschaftskommunikationsstar Bill Nye schaltete sich sogar ein. Aber bei den verschiedenen Antworten fehlte etwas völlig – Wissenschaft.

Autoren, die Zeit zum Töten hatten, wählten Canseco als leichtes Ziel aus, das ein bisschen lächerlich war, versäumten es jedoch, zu erklären, warum der Sportstar falsch lag. Snark ist einfacher als Substanz. Das ist schade, vor allem angesichts der wachsenden Menge an Literatur darüber, warum Dinosaurier – und insbesondere Sauropoden – so unglaublich groß sein müssen.

Canseco hatte nicht alle seine Fakten. Kein Dinosaurier ist jemals auf ein Gewicht von 200 Tonnen angewachsen. Doch seine spontanen Kommentare zur Schwerkraft sind nicht so ungewöhnlich, wie sie zunächst erscheinen mögen. Forscher haben die spekulative Idee zumindest in Betracht gezogen. In einem Artikel aus dem Jahr 2011 über den Gigantismus der Sauropoden entlarvten der Paläontologe P. Martin Sander und seine Co-Autoren kurz den Vorschlag, dass die Jurassic Gravitation schwächer sei. Sauropoden wurden nicht so groß, weil die Schwerkraft, der höhere Sauerstoffgehalt in der prähistorischen Atmosphäre oder der Überfluss an Nahrung geringer waren, schlussfolgerten die Paläontologen. Subtilere Faktoren machten eine große Körpergröße aus. Ein Merkmal, das die Dinosaurier mit den Vögeln teilten, und die Art und Weise, wie sich Sauropoden fortpflanzten, ermöglichten ihren mesozoischen Wachstumsschub.

Bevor wir jedoch zu den Merkwürdigkeiten der Sauropoden-Biologie kommen, lassen Sie uns die Idee aufgeben, dass etwas an der Umwelt der Erde Dinosaurier zu gigantischen Größen trieb. Mein Freund und Wissenschaftskollege Matthew Francis behandelt in seinem Blog den Gravitationswinkel – es gibt keinen Beweis dafür, dass die Schwerkraft der Erde während der Blütezeit der Dinosaurier schwächer war. Selbst als sich Kontinente verschoben, änderte sich die Schwerkraft der Erde nicht. Cansecos Idee von „flinken“ Dinosauriern, die mit geringer Schwerkraft herumsprinten, basiert nicht auf tatsächlichen Beweisen. (Canseco dachte nicht daran, was mit all den kleineren Dinosauriern passieren würde, die zur gleichen Zeit lebten wie Supersaurus. Ich kann nicht anders, als es mir vorzustellen Stegosaurus glückliches Springen und Springen über Jurassic-Ebenen in reduzierter Schwerkraft.)

Und es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass riesige Dinosaurier auch von einem höheren Sauerstoffgehalt unterstützt werden. Obwohl Canseco diese Idee nicht vorgebracht hat, haben einige seiner Fans auf seine alten Gravitations-Tweets reagiert. Die Idee geht auf den Zusammenhang zwischen erhöhtem Sauerstoffgehalt und der Evolution riesiger Insekten während des Karbons vor über 300 Millionen Jahren zurück. Während Sauerstoff etwa 20 % der Luft ausmacht, die wir jetzt atmen, enthielt die Luft des Karbon etwa 30 % Sauerstoff. Dieser Schub ist mit einer besseren Atmungseffizienz bei alten Insekten und Arthropoden verbunden, die es den Wirbellosen ermöglichte, größer zu werden.

Einige Paläontologen spekulierten, dass Sauerstoff auch hinter der Entwicklung riesiger Dinosaurier stehen könnte, aber die Hypothese wurde durch Beweise aus den geologischen Aufzeichnungen und der Dinosaurieranatomie völlig untergraben. Geochemische Beweise haben gezeigt, dass die Luft aus dem Jura und der Kreidezeit ungefähr so ​​viel Sauerstoff enthielt wie heute, wenn nicht sogar etwas weniger. Darüber hinaus brauchten die Dinosaurier keinen erhöhten Sauerstoff, um ihren Körper ausreichend zu ernähren.

Als Teil ihres Atmungssystems verfügten Sauropoden über ein komplexes Netz von Luftsäcken, das ihnen zwei Vorteile verlieh. Die Luftsäcke ermöglichten den Dinosauriern nicht nur effizienter zu atmen – eher wie Vögel als Säugetiere –, sondern die Weichteile drangen in die Knochen ein, um die Skelette dieser Dinosaurier leichter zu machen, ohne an Stärke zu verlieren. In der Tat, selbst bei einer Länge von etwa 100 Fuß, Supersaurus wird auf ein Gewicht von 35 bis 40 Tonnen geschätzt. Das ist in absoluten Zahlen ziemlich heftig, aber bedenken Sie, dass der größte afrikanische Elefant, der jemals registriert wurde, etwa 12 Tonnen wog, und das ausgestorbene Nashorn Paraceratherium – etwa 26 Fuß lang und 16 Fuß hoch an der Schulter – wog etwa 18 Tonnen. Du denkst, ein Dinosaurier ist ungefähr viermal so lang wie Paraceratherium wäre viel schwerer – 72 Tonnen oder mehr – aber Supersaurus und ähnliche Dinosaurier waren relativ leicht. Luftsäcke ermöglichten es Sauropoden, einigen der physikalischen Beschränkungen zu entkommen, die die Entwicklung der Körpergröße von Säugetieren in den letzten 66 Millionen Jahren begrenzt haben.

Die Sauropoden-Experten Michael Taylor und Mathew Wedel haben gerade ein Papier veröffentlicht, in dem beschrieben wird, wie diese Luftsäcke und andere biologische Merkmale es Sauropoden ermöglichten, extravagant lange Hälse zu entwickeln. Obwohl sie nur ein Teil des gesamten Tieres sind, trugen die langen Hälse der Sauropoden stark zur Gesamtgröße dieser Dinosaurier bei. Tatsächlich schätzen Taylor und Wedel, dass der Hals von Supersaurus erstreckte sich wahrscheinlich über 50 Fuß lang, fast die Hälfte der gesamten Länge des Tieres. Die Fähigkeit dieses Dinosauriers und anderer Sauropoden, einen so langen Hals zu stützen, beruhte auf mehreren verschiedenen Merkmalen.

Im Vergleich zu einer Giraffe hatten Sauropoden einen stabileren, robusteren Körper, der lächerlich lange Hälse und Schwänze besser tragen konnte. Aber ein noch kritischeres Merkmal war, dass Sauropoden kleine Köpfe hatten. Im Gegensatz zu großen Säugetieren – die typischerweise große, schwere Köpfe mit großen Zähnen haben, die zum Kauen notwendig sind – hatten Sauropoden winzige Schädel mit Zähnen, die nur Nahrung greifen und ernten konnten. Sauropoden konnten nicht kauen und verließen sich stattdessen auf einen anderen Mechanismus in ihren Eingeweiden, um Nahrung vollständig abzubauen. Säugetiere müssen die Halslänge mit schweren Köpfen ausgleichen, während Sauropoden dieses Problem durch das Kauen vermieden haben. (Obwohl genau, wie diese Dinosaurier die riesigen Mengen an Pflanzennahrung verarbeiteten, die sie brauchten, ist ein Rätsel.)

Darüber hinaus zeigen Vertiefungen und Taschen in den Nackenknochen von Sauropoden, dass diese Dinosaurier ein vogelähnliches Luftsacksystem hatten – Weichteile, die einige der mechanischen und physiologischen Probleme der Atmung mit einem extra langen Hals beseitigten. Sauropoden zum Beispiel atmeten zweifellos wie andere Wirbeltiere durch ihre Luftröhre, und diese Struktur unterliegt bestimmten physikalischen Einschränkungen. Taylor und Wedel weisen darauf hin, dass es für ein Tier schwierig ist, in einer langen, schmalen Luftröhre schnell einzuatmen. Das Aufweiten einer verlängerten Luftröhre erzeugt jedoch das Problem des „trachealen Totraums“, in dem zuvor verbrauchte Luft bei jedem neuen Atemzug wieder eingeatmet werden kann und somit die Atmungseffizienz verringert. Vögel sind in der Lage, solche Toträume aufgrund ihrer Luftsäcke zu eliminieren, und so ist es wahrscheinlich, dass das gleiche für Sauropoden zutraf. Die Haltung, Ernährung, Physiologie und Luftsacksysteme der Sauropoden beseitigten evolutionäre Wege, die Säugetiere daran gehindert haben, wirklich lange Hälse zu erreichen.

Natürlich waren nicht alle Sauropoden Riesen. Einige der kleinsten waren zwischen 13 und 17 Fuß lang, darunter Zwergsorten, die sich auf Inseln entwickelten (wie z Magyarosaurus). Zu verstehen, warum Sauropoden so wahnsinnig lange Hälse entwickelt haben, ist Teil des Schlüssels zum Verständnis, warum sie so groß über der mesozoischen Landschaft aufragten, aber es ist nicht die ganze Geschichte. Tatsächlich hat der Grund, warum Sauropoden so große Größen erreichen können, genauso viel mit der Fortpflanzung wie mit der Skelettarchitektur und spezialisierten Weichgeweben zu tun.

Die größten Dinosaurier fingen sehr, sehr klein an. Sauropodenmütter legten jeweils etwa 10 Eier in kleine Nester, und die embryonalen Dinosaurier entwickelten sich in Eiern von der Größe einer großen Grapefruit. Sobald sie geschlüpft waren, wuchsen diese kleinen Dinosaurier mit einer absolut fantastischen Geschwindigkeit. Basierend auf weitläufigen Nistplätzen, wo viele Sauropoden kamen, um ihre Eier zu legen, könnten diese Dinosaurier eine Fortpflanzungsstrategie ähnlich der existierenden Meeresschildkröten gehabt haben. Anstatt viel Energie in den einen oder anderen pflegebedürftigen Nachwuchs zu investieren, überschwemmten Sauropoden die Umwelt regelmäßig mit Gelegen von Nachwuchs, die wahrscheinlich von Anfang an auf sich allein gestellt waren. Wie von den Paläontologen Christine Janis und Matthew Carrano im Jahr 1992 vorgeschlagen und in jüngerer Zeit durch eine Studie von Jan Werner und Eva Maria Griebeler unterstützt wurde, hat diese Art der Reproduktion möglicherweise Einschränkungen beseitigt, die Säugetiere im Vergleich relativ klein halten.

Elefanten, Giraffen und andere große Säugetiere vermehren sich auf andere Weise. Große Säugetiere tragen normalerweise über einen langen Zeitraum hinweg ein einzelnes Nachkommen in sich, und das Bedürfnis nach Schutz und Milch bedeutet, dass Säugetier-Nachwuchs auch nach der Geburt ein Energiefresser ist. Die Kosten für das Tragen und die Pflege eines einzelnen großen Babys sind enorm, und lange Schwangerschaften bergen das Risiko potenziell tödlicher Komplikationen. All diese Faktoren wirken zusammen, um eine Reproduktionsschwelle zu schaffen, die Säugetiere einfach nicht überschreiten können. Damit Säugetiere viel größer werden, müssten sie ihre Jungen länger tragen und wahrscheinlich mehr elterliche Fürsorge bieten. Die ausgestorbenen Paraceratherium und Steppenmammut, zwei der größten Landsäugetiere aller Zeiten, könnten darstellen, wie groß Säugetiere werden können, ohne die Art und Weise, wie sich große Säugetiere fortpflanzen, grundlegend zu verändern.

Durch die Externalisierung von Geburt und Entwicklung konnten Sauropoden und andere Dinosaurier die Kosten und Risiken umgehen, die die Größe von Säugetieren einschränken. Bei Dinosauriern könnten mechanische und andere biologische Einschränkungen verhindert haben, dass sie noch größer werden – zum Beispiel die Zeit, die Nervenimpulse benötigen, um zum Gehirn eines 30 Meter langen Dinosauriers zu gelangen. Die Tatsache, dass alle Gattungen, die Anwärter auf den Titel „größter Dinosaurier aller Zeiten“ sind – einschließlich Argentinosaurus, Supersaurus, und Diplodocus – eine Länge von etwa 100 bis 110 Fuß könnte darauf hindeuten, dass diese Dinosaurier die anatomische Grenze dessen erreichten, wie groß sie werden konnten.

Aber lassen Sie uns die Größe der Sauropoden klarstellen. Biologische Macken wie Luftsäcke und viele kleine Eier legen dürfen Sauropoden zu groß werden, aber diese Eigenschaften nicht Fahrt Dinosaurier Inflation. Es gab titanische Dinosaurier sowie winzige. Dinosaurier erlebten nicht die gleichen Barrieren wie Säugetiere und entwickelten daher eine größere Bandbreite an Körpergrößen. Die evolutionären Triebkräfte hinter der Evolution wirklich riesiger Körpergrößen sind nicht klar und unterscheiden sich wahrscheinlich von einer Dinosauriergruppe zur nächsten. Paläontologen haben die Merkmale bestimmt, die eine so spektakuläre Kreatur wie möglich gemacht haben Supersaurus zu existieren, aber der Grund, warum die Abstammung der Dinosaurier die biologischen Grenzen der Körpergröße verschoben hat, ist immer noch unbekannt.

Werden Kreaturen der Größe von Supersaurus jemals wieder auf der Erde wandeln? Womöglich. Paläontologen haben nun einige der wichtigsten Merkmale skizziert, die die Entwicklung riesiger Körpergrößen ermöglichten. Ein eierlegender Vierbeiner mit einem kräftigen Oberkörper und einem effizienten Atmungssystem wäre ein guter Kandidat. Leider gibt es heute jedoch nichts Lebendiges, das dieser Beschreibung gerecht wird. Säugetiere tun dies sicherlich nicht, und wie Taylor und Wedel in ihrer Studie betonten, sind die Evolutionswege, die Vögeln derzeit offen stehen, durch ihre zweibeinige Haltung begrenzt. Wenn etwas in der Größenordnung von Supersaurus wird sich wieder entwickeln, es ist noch viele Millionen Jahre entfernt.

Das Tierleben hat sich über 380 Millionen Jahre vor der Entstehung der Sauropoden entwickelt, und es gab nichts so Wundervolles wie Supersaurus und Diplodocus in den letzten 66 Millionen Jahren. Vielleicht werden die Giganten am Ende ein seltenes, kontingentes Produkt evolutionärer Entfaltung sein, das nie erreicht werden kann. Dennoch können wir uns dank des wunderbar reichen Fossilienbestands die Blütezeit der Riesen vorstellen, während wir die Überreste riesiger Dinosaurier bewundern.

Sander, P., Christian, A., Clauss, M., Fechner, R., Gee, C., Griebeler, E. Gunga, H., Hummel, J., Mallison, H., Perry, S., Preushoft , H., Rauhut, O., Remes, K., Tütken, T., Wings, O., Witzel, U. 2011. Biologie der Sauropoden: Die Evolution des Gigantismus. Biologische Bewertungen. 86, 1: 117-155. 10.1111/j.1469-185X.2010.00137.x


Körpergrößenüberlappung, Lebensraumaufteilung und Lebensraumbedarf von terrestrischen Wirbeltieren: Implikationen für die Paläoökologie großer Theropoden-Dinosaurier

Ökologische Studien an existierenden Tetrapodenprädatoren weisen darauf hin, dass morphologisch ähnliche Arten, die in denselben Habitaten koexistieren, routinemäßig die interspezifische Konkurrenz um Nahrung durch regelmäßige Abstände der Körpergröße reduzieren. Die größten Raubtierarten in der Ansammlung unterscheiden sich oft mehr in der Größe als die kleinsten Arten. Wenn sich koexistierende Fleischfresserarten nicht stark in der Größe unterscheiden, zeigen sie häufig morphologische Unterschiede im Zusammenhang mit dem Umgang mit Beutetieren, die die Nahrungsüberschneidung reduzieren können. Wenn sich Fleischfresserarten in Größe und Morphologie sehr ähnlich sind, wird eine Konkurrenz durch die Aufteilung des Lebensraums vermieden. Zwei Tyrannosaurier-Arten aus der späten kampanischen Dinosaur Park-Formation im Westen Kanadas sind in Größe und Morphologie ähnlich, was darauf hindeutet, dass sie auf der Grundlage des Lebensraums und/oder der biogeografischen Provinz getrennt wurden. Die Betrachtung des Lebensraumbedarfs von Raubtierarten mit so großen Körpergrößen legt jedoch nahe, dass diese Art der räumlichen Trennung nur möglich gewesen wäre, wenn Tyrannosaurier in ihren Stoffwechselraten eher Ektothermen als Endothermen ähnelten. Die Verteilung verschiedener großer Theropodenarten über verschiedene und überraschend kleine (für die Größe der Tiere) Teile mesozoischer Landschaften kann auch für die bemerkenswert hohe Diversität morphologisch ähnlicher großer Theropoden in anderen Dinosaurierfaunen verantwortlich sein.


Was sind die atmosphärischen Anforderungen für große Dinosaurier? - Biologie

Das neue Gesicht der Erd- und Atmosphärenwissenschaften – Earth System Science – beschäftigt sich mit „wie die Erde funktioniert“, indem es die traditionellen Bereiche Geologie, Meteorologie, Chemie, Biologie und Bauingenieurwesen überbrückt und einen stärkeren Fokus auf Umweltfragen legt. Am City College ermöglicht dieser umfassende, interdisziplinäre Ansatz den forschungsaktiven Fakultäten, sich mit Themen wie Klimawandel, Grundwassersanierung, Umweltmikrobiologie und erneuerbare Energien zu befassen, um nur einige zu nennen.

Studierende arbeiten mit Mentoren der Fakultät an Projekten, die von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und der Environmental Protection Agency gefördert werden, und erhalten wertvolle Karrierevorbereitung in Praktika bei Regierungsbehörden wie den USA Geological Survey und NOAA sowie private Unternehmen wie Raytheon.

Bachelor-Majors

Der Fachbereich Geo- und Atmosphärenwissenschaften bietet drei grundständige Studiengänge an. All dies beinhaltet den oben beschriebenen Ansatz der Erdsystemwissenschaften. Die Hauptfächer sind:

BS in Geo- und Atmosphärenwissenschaften

Dies ist ein traditionelles naturwissenschaftliches Hauptfach. Es umfasst eine solide Grundlage in Chemie, Physik und Mathematik durch Infinitesimalrechnung sowie Pflicht- und Wahlfächer in den Geowissenschaften. Es wird ein breites Angebot an Wahlfächern angeboten, die es den Studierenden ermöglichen, ein auf ihre besonderen Interessen ausgerichtetes Programm zusammenzustellen. Dieser Studiengang richtet sich an Studierende, die an einer Karriere als wissenschaftlicher Beruf interessiert sind. Es bietet eine solide Grundlage für ein weiterführendes Studium und ermöglicht eine sofortige Anstellung mit dem Bachelor-Abschluss in Bereichen wie Umweltberatung, Regierungsbehörden und Nichtregierungsorganisationen.

BA in Geo- und Atmosphärenwissenschaften

Dieses Hauptfach richtet sich an Studierende, die ein starkes Interesse an Geowissenschaften haben, deren Karriereziele jedoch eine Tätigkeit in Bereichen wie Umweltrecht, öffentliche Ordnung oder Wirtschaft umfassen. Die naturwissenschaftlichen und mathematischen Anforderungen im BA sind etwas weniger streng als im BS-Abschluss, und es sind weniger Wahlfächer erforderlich. Dies ermöglicht es einem Studenten, ein Nebenfach oder ein zweites Hauptfach in einem Bereich wie Wirtschaft, Politikwissenschaft oder Soziologie zu belegen.

BS in Umwelt- und Erdsystemwissenschaften (EESS)

Dies ist ein stark interdisziplinäres Hauptfach in Umweltwissenschaften und -technologie, das in Zusammenarbeit mit dem Hauptfach Erdsystemwissenschaften und Umweltingenieurwesen der Grove School of Engineering am CCNY entwickelt wurde. Es richtet sich an Studierende, die nach ihrem Abschluss eine sofortige Anstellung als Umweltwissenschaftler anstreben. Im Gegensatz zum Studiengang Umweltingenieurwesen legt dieser Studiengang weniger Wert auf die Gestaltung von Umweltausrüstung und Sanierungsprogrammen und legt mehr Wert auf den natürlichen Betrieb des Erdsystems. Es kombiniert einen strengen Hintergrund in den Grundlagenwissenschaften und der Mathematik mit einer Konzentration auf ein umweltrelevantes Gebiet. Die verfügbaren Konzentrationen sind Umweltchemie, Hydrologie und Klima sowie Ökosysteme und Umweltwissenschaften.

Für allgemeine Beratung zu allen Programmoptionen wenden Sie sich bitte an einen der Berater der EAS-Abteilung. Derzeitige Berater sind:

Abschlüsse

Das Department of Earth and Atmospheric Sciences bietet über die CCNY Graduate School einen Master of Science (M.S.) in Geologie an. Die meisten unserer Fakultäten sind über das Doktorandenprogramm für Geo- und Umweltwissenschaften auch mit dem CUNY Graduate Center verbunden.

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Danksagung

Der Autor dankt Martin Sander und Marcus Clauss für die Einladung zur Teilnahme an einem Sauropoden-Bodysize-Workshop in Bonn, der zu dieser Arbeit anregte David Dilcher, Jamie Gillooly, Harvey Lillywhite, Vassiliki B. Smocovitis und David Steadman (alle von der University of Florida ) Marcus Clauss (Universität Zürich) Martin Sander (Universität Bonn) Meike Köhler (Universidad Autonoma de Barcelona) Doug Glazier (Juniata College) James Farlow (Indiana-Purdue University at Fort Wayne) und Stephan Pickering (Santa Cruz, CA) für ihre aufmerksamen Vorschläge zu früheren Versionen dieses Manuskripts und Tom Lehman (Texas Tech University) und James Brown (University of New Mexico), die im Namen des Editorial Board von PNAS.


Warum hatten manche Dinosaurier so lange Hälse?

Diese langhalsigen Dinosaurier konnten die Länge von drei Schulbussen erreichen und waren so schwer, dass der Boden beim Gehen geschüttelt haben musste.

Diese Dinosaurierfamilie war jedoch nicht immer so gigantisch. In den ersten 50 Millionen Jahren ihrer Evolutionsgeschichte waren Sauropoden viel vielfältiger. While some were quite large, at about 10 meters in length, the family also included more lightly built animals that were no larger than a goat. What's more, some sauropods walked on two legs while others used four.

So how did these dinos with the signature long neck get so big?

Fossil finds from Patagonia in South America have shed new light on this mystery. A team of paleontologists has discovered one of the earliest known large sauropods, and plant fossils in the rock layers surrounding the dinosaur fossil provide evidence of the climate and ecosystem in which the newly identified species of dinosaur lived. The scientists named it Bagualia alba after Bagual Canyon, where the dinosaur fossil was found, and alba, which means "dawn" in Spanish, for its early age.

The sauropod's huge size was likely a response to a shift in climate 180 million years ago during the early Jurassic period, the new research has suggested. This evolutionary transformation was triggered by massive volcanic eruptions in the Southern Hemisphere that resulted in a change of flora that formed the plant-eating sauropod diet.

"There (were) lava flows extended for over a million square miles. This is way larger than anything we have witnessed in human times. Large amounts of CO2 and methane were released to the atmosphere and there is a well studied warming of the climate at a global scale," Diego Pol, principal researcher at the Museum of Paleontology Egidio Feruglio in Argentina told CNN via email.

"But we did not know what was the effect of this global crisis in the terrestrial ecosystems. Our lack of knowledge was because sediments with dinosaurs and plants of that particular age are very uncommon."

The shift in diet meant that many sauropod groups disappeared and only one lineage survived -- the big sauropods known as eusauropods. Bagualia alba would likely have been 10 tons -- around the size of two African elephants -- but later sauropods were up to 40 meters in length and weighed 70 tons.

Change in vegetation

In particular, it was the change in vegetation in a harsher climate that led to the extinction of most sauropods. Tall conifer trees came to dominate the warmer, more arid environment. These trees supplanted the lush vegetation of the humid environment that preceded the volcanic event. Fossils from this environment show ferns with fronds larger than 6 feet, Pol said.

"The only ones that survived this crisis were eusauropods. They have long been regarded as bulk feeders, with teeth and jaws that were able to cut and swallow all kinds of plants including conifers.

"Moreover we found that the enamel of the teeth of Bagualia was about 7 times thicker than those of the other herbivores that went extinct. This allowed them to feed on the tough coriaceous leaves of conifers," said Pol, referring to the new species of dinosaur.

In fact, the large digestive chambers needed to cope with this kind of vegetation were probably one reason why these animals reached these huge sizes.

And the long necks? They would have enabled them to reach the tall conifers and allowed them to access different plants without moving their huge bodies, Pol said.

"Their large bodies required them to eat a large amount of food to meet their energetic requirements. But if you are big and heavy and have to move a lot to acquire the food you need, you may spend quite a lot of energy (and then require even more food)," he said.

Giant animals also produce a lot of body heat, and other studies have suggested that their long neck could dissipate body heat -- a bit like the big ears of modern elephants, Pol explained.

The research was published in the journal Proceedings of the Royal Society B on Tuesday.


Dinosaurs and Dust –by Jim Gibson

Chiarenza, AA, A Farnsworth, PD Mannion, DJ Lunt, PJ Valdes, JV Morgan, and PA Allison. 2020. Asteroid impact not volcanism, caused the end-Cretaceous dinosaur extinction. Proceedings, National Academy of Sciences www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2006087117.

Zusammenfassung. Dinosaur fossils are widespread in Mesozoic sediments, but are absent from the overlying Cenozoic sediments. There is debate over the cause of their extinction. The best-known explanation is that a 10-km (6-mile) diameter asteroid struck the earth near present-day Mexico&rsquos Yucatan Peninsula at a site called Chicxulub. This impact is calculated to have produced a cloud of dust and gases that blocked the sun and caused a severe cooling that killed the dinosaurs. Another explanation for dinosaur extinction is that extensive volcanism of the Deccan Traps in India generated atmospheric gases that caused climate change and killed the dinosaurs. Extensive volcanism has been linked to the end-Permian and end-Triassic mass extinctions, and is considered a likely contributor to the demise of the dinosaurs in the end-Cretaceous mass-extinction. Previous discussions of these two potential mechanisms have focused on fossil patterns and event simulations, but have not attempted to model the link between dinosaur habitat suitability and the relative climatic effects of the volcanism and impact scenarios.

Artist&rsquos rendition of dinosaur extinction due to volcanism from the Deccan Traps of India.

Image: National Science Foundation, Public Domain, Zina Deretsky.

This paper compares inferred dinosaur habitat requirements with simulations of the Deccan volcanism and the Chicxulub impact. Simulations show that a solar dimming of >15% would destroy all suitable habitat for dinosaurs and directly cause their extinction.

In the simulations, volcanism from the Deccan Traps would not produce changes in climate sufficient to completely destroy the dinosaurs. The extended duration of the volcanism would have produced up to a 5% solar dimming, which could reduce average temperatures by up to about 9.7 o C. This would leave at least some suitable habitat in the tropics where dinosaurs could survive.

The Chicxulub asteroid impact would generate large amounts of SO2 und CO2, which would be injected into the atmosphere. In the simulations, SO2 would block the sunlight sufficiently to cause solar dimming of >15%, cooling the atmosphere within five years to temperatures below freezing (-34.7 o C) for 3-16 years. This would completely destroy all habitat suitable for dinosaurs and cause their extinction. According to these calculations, the impact hypothesis, but not the volcanic hypothesis, is sufficient to explain the extinction.

Kommentar. The global nature of dinosaur extinction calls for an explanation that is global in nature. Volcanism and extraterrestrial impacts may be part of that explanation, but there are reasons to question the standard scenario of extinction due to impact. A major problem is the selectivity of the extinctions. What kind of event would be catastrophic enough to destroy every dinosaur on earth but leave survivors among the crocodilians, frogs, snakes, birds, mammals, flowering plants, and many other groups? None of these groups would have any chance of surviving 3-16 years of continuous sub-freezing global temperatures as proposed in the paper.[1]

Abrupt changes in fossil types occur throughout the fossil record. In five cases, at least 75% of the species in one layer are absent in the overlying layers. These abrupt changes in fossil content are interpreted as mass extinctions. Two of these mark major boundaries in the geologic column. The end-Permian mass extinction marks the boundary between Paleozoic and Mesozoic layers, and the end-Cretaceous mass extinction marks the boundary between the Mesozoic and Cenozoic layers.

Controversy surrounds the causes of the &ldquobig five&rdquo mass extinctions. The three causes most widely discussed are: extraterrestrial impacts[2], especially for the Cretaceous-Paleogene extinction huge volcanic flows (documented by large igneous provinces)[3] and sea-level changes.[4] Each of these proposed causes has some support and some problems, and none of them has achieved consensus status.

An alternative explanation is that all three factors were involved in the global catastrophe described in Genesis 7-8, In this scenario, mass extinctions, including the one associated with extinction of the dinosaurs, are not discrete events separated by millions of years, but are part of a continuous process of sequential destruction of habitats. Abrupt changes in source areas, perhaps associated with effects of rapid plate subduction, extraterrestrial impacts, or volcanic outflows, could produce the abrupt changes in fossil content commonly interpreted as mass extinctions. Much research remains to be done in order to develop a satisfactory explanation of the geologic column, but advances are being made as more data become available and more scientists analyze the evidence from a biblical viewpoint.[5] Regardless, models that support instantaneous to very rapid mass extinction, such as the impact scenario, fit better with a short chronology approach than models entailing protracted and gradual deterioration of ecosystems over thousands to tens of thousands of years.

[1] Another research group proposes that soot from burning vegetation would reduce light below the level needed for photosynthesis. Tabor, CR, CG Bardeen, BL Otto-Bliesner, RR Garcia, and OB Toon. Causes and climatic consequences of the impact winter at the Cretaceous-Paleogene boundary. Geophysical Research Letters 47(3), 16 February 2020, e60121, https://doi.org/10.1029/2019GLO85572.

[2] Napier, WM. 2014. The role of giant comets in mass extinctions. Pp 383-395 in (G Keller and AC Kerr, eds.) Volcanism, Impacts, and Mass Extinctions: Causes and Effects: Geological Society of America Special Paper 505, p. 29&ndash55, https://doi.org/10.1130/2014.2505(02)

[3] Rampino, MR and RB Stothers. 1988. Flood basalt volcanism during the past 250 million years. Wissenschaft 241:663-668, 05 Aug 1988, DOI: 10.1126/science.241.4866.663. Bond, DPG and PB Wignall. 2014. Large igeneous provinces and mass extinctions: An update. Pp 29-55 in (G Keller and AC Kerr, eds.) Volcanism, Impacts, and Mass Extinctions: Causes and Effects: Geological Society of America Special Paper 505, p. 29&ndash55, https://doi.org/10.1130/2014.2505(02)

[4] Peters, SE. 2008. Environmental determinants of extinction selectivity in the fossil record. Natur 454:626-629. Doi:10.1038/nature07032.

[5] See, for example, the recent book by T. Clarey, Carved in Stone, https://www.grisda.org/carved-in-stone

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Why Dinosaurs Would Have Never Built Spaceships

Anyone’s who’s ever stared into the eyes of a snake can attest to their cold-blooded instinctual ire. But the gray matter needed to create thinkers like Einstein and Edison requires more than steely instinct. That’s one reason most researchers scoff at the notion that dinosaurs --- whether cold-blooded or not --- would have ever evolved into a technological spacefaring civilization.

“Physiologically, ‘classic’ [non-avian] dinosaurs, like Brontosaurus, Triceratops or Tyrannosaurus rex are most akin to reptiles like snakes, alligators, and lizards,” Bruce Lieberman, an evolutionary biologist at the University of Kansas in Lawrence, told me. “In modern ‘reptiles’ there is always a very small brain size ratio relative to body size, [which] is why you can't really ‘train’ a pet snake to do complex tricks.”

Dinosaurs may have been cunning and very efficient in adapting to their environment, but they also had no reason to evolve into Mesozoic philosophers, Peter Ward, a University of Washington paleontologist and most recently the co-author of “A New History of Life,” told me.

The skeleton of an adult Tyrannosaurus rex. (Photo credit: SVEN HOPPE/AFP/Getty Images)

Yet, for argument’s sake, even if the dinosaurs had survived the climatic ravages triggered by the comet that struck the Yucatan coast some 66 million years ago, could they have vectored into anything like human intelligence?

“The notion that some subset of dinosaurs would have evolved into human-like creatures is absurd,” Lori Marino, an evolutionary neurobiologist and executive director at the Kimmela Center for Animal Advocacy in Kanab, Utah, told me. “We [haven’t] any data to suggest that complex technology has survival value along evolutionary timescales.”

Ward notes that mammals would not have evolved to be the dominant species they are today if the dinosaurs hadn’t been wiped out. So, are we humans really here as a fluke?

Ward sees human evolution as a low probability event, in large part because brains are expensive. “No cell in biology requires more oxygen than a nerve cell which has to fire a chemical charge across a long thin [brain] cell,” said Ward.

Ward says that when dinosaurs first evolved during the Mesozoic --- the era spanning some 250 to 65 million years ago --- Earth’s atmospheric oxygen levels were much too low for large brains to have developed. “To have enough energy for intelligence is going to require oxygen,” said Ward. “For life on land, it’s got to be high oxygen and getting high oxygen is very difficult to do.”

But to evolve, intelligence is thought to also require some sort of environmental stressor.

For humans, that arguably happened some 20 million years ago, as a result of fluctuations in East Africa’s climate due to the formation of the East African Rift System. Long-held evolutionary theory has been that regional climate upheaval --- due to a 6,000-mile long, deep crack in Earth’s crust which extends from present-day Mozambique to Lebanon --- may have spurred the need for emerging primates to develop an intellect capable of predictive analysis in order to manage chronic food shortages.

This arguably would confirm ‘necessity’ as the most powerful driver for the evolution of intelligence. But if we humans were wiped out, what species would take our place as the next smart phone-wielding, high-tech civilization?

“If no other species has the need to evolve a technological intelligence then it will not happen,” said Marino. “Only if there is selective pressure to develop a complex technological intelligence, will it happen again.”

Even so, ironically, Ward says if we were out of the picture, it’s arguable that that some species of crows or parrots, themselves avian dinosaurs, might evolve to take our place. Ward is continually impressed by the resourcefulness of the African Grey Parrot, which he notes also has the ability to manipulate objects between its beaks and claws.

“African Grey Parrots increasingly seem to have the analog of human intelligence,” said Ward. “They can add and subtract and even speak in complete sentences.”

Parrots evolved intelligence for the same reason we did they were dealing with forested areas that were being changed through rapid climate change, Ward says. “Parrots had to be able to visualize where food would be in two weeks and that required the ability to predict the future,” he said.

As for giant octopuses, which are sometimes touted for their relatively large brains?

“They have this enormous brain and they don’t have enough oxygen to fuel it,” said Ward. “Unless they change their whole blood system --- which would be too radical an evolutionary change, an octopus can’t get enough oxygen to their inordinately large brain.”

As for sea-bound mammals such as dolphins and whales?

Ward doesn’t ever see a tech civilization first developing in a water medium. “For really advanced technology, you need to smelt [metals] and you can’t smelt underwater,” he said. But as Marino points out, technology is also really just a reflection of a given species’ psychology.

“Our use of technology is very consistent with our nature as great apes,” said Marino. “So, if a very different kind of species were to develop the capacity to build spaceships, they would use their technology in ways that would reflect who they are.”

* Correction: An earlier version of this story referred to birds as vestigial dinosaurs the correct terminology is "avian" dinosaur to distinguish them from non-avian dinosaurs which disappeared after the K/T boundary extinction event at the end of the Mesozoic Era.


Prosauropoda

Most generalized of the Sauropodomorpha were the so-called prosauropods. Found from the Late Triassic to Early Jurassic periods (229 million to 176 million years ago), their remains are probably the most ubiquitous of all Triassic dinosaurs. They have been found in Europe (Germany), North America (New England, Arizona, and New Mexico), South America (Argentina), Africa (South Africa, Lesotho, Zimbabwe), China (Yunnan), and Antarctica. The best-known examples include Plateosaurus of Germany and Massospondylus of South Africa. Prosauropods were not especially large they ranged from less than 2 metres (7 feet) in length up to about 8 metres (26 feet) and up to several tons in maximum weight. Many of these animals are known from very complete skeletons (especially the smaller, more lightly built forms). Because their forelimbs are conspicuously shorter than their hind limbs, they have often been reconstructed poised on their hind legs in a bipedal stance. Their anatomy, however, clearly indicates that some of them could assume a quadrupedal (four-footed) position. Footprints generally attributed to prosauropods appear to substantiate both forms of locomotion.

Prosauropods have long been seen as including the first direct ancestors of the giant sauropods, probably among the melanorosaurids. That view has long prevailed largely because of their distinctly primitive sauropod-like appearance and also because of their Late Triassic–Early Jurassic occurrence. No better candidate has been discovered, and the first true sauropods are not found until the Early Jurassic, so the transition between prosauropods and sauropods has been generally accepted. In the 1990s, however, several studies have suggested that prosauropods may be a distinct group that shared common ancestors with sauropods earlier in the Triassic. If this view is correct, it is mystifying why the smaller prosauropods are so widespread throughout the Late Triassic, yet none of the larger and more conspicuous sauropods have been found from that period.

In general body form, prosauropods were mostly rather stocky, with a long, moderately flexible neck containing surprisingly long and flexible cervical ribs. The head was small in comparison with the body. The jaw was long and contained rows of thin, leaflike teeth suited for chopping up (but not grinding or crushing) plant tissues, although there is an indication of direct tooth-on-tooth occlusion.

Prosauropod forelimbs were stout, with five complete digits. The hind limbs were about 50 percent longer than the forelimbs and even more heavily built. The foot was of primitive design, and its five-toed configuration could be interpreted as a forerunner of the sauropod foot. Walking apparently was done partly on the toes (semidigitigrade), with the metatarsus held well off the ground. The vertebral column was unspecialized and bore little indication of the cavernous excavations that were to come in later sauropod vertebrae, nor did it show projections that were to buttress the sauropod vertebral column. The long tail probably served as a counterweight or stabilizer whenever the animal assumed a bipedal position.


End of an era: how long did it take the dinosaurs to die out?

The theropod dinosaurs evolved into birds and survive to this day. But the Chicxulub asteroid that rammed into Earth just off the Yucatán peninsula in Mexico 66 million years ago led to the extinction of 75 per cent of all species living at the time.

It isn’t possible to be certain of conditions after the impact but it seems likely that it would have created a massive plume of vaporised rock. Within hours, this probably condensed into a rain of molten rock. This in turn could have killed most organisms out in the open and ignited global wildfires. That means animals in caves, underground or in water stood a better chance of surviving the first few hours.

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For many, surviving simply prolonged their demise because the dust that was lofted into the stratosphere blocked out sunlight, cooling the globe and reducing photosynthesis, leading to the collapse of food chains.

Once the dust settled, Earth would have experienced global warming because of the release of carbon dioxide into the atmosphere from the wildfires. It is possible that most of the extinctions may have happened within months of the impact.

J. David Archibald, Professor emeritus of biology, San Diego State University, California

The more than 10,000 species of living birds are descendants of the survivors of the asteroid impact.

But dinosaurs were already in decline. In the 10 million years before the impact, the number of species almost halved. A likely cause is the loss of habitats due to the retreat of inland seas and climate change caused by volcanism in the Deccan Traps on the Indian subcontinent.

Remaining species of dinosaurs appear to have been doing fine until the Chicxulub asteroid struck. For scale, the Pinatubo eruption in 2001, which injected large amounts of ash and gas high into the atmosphere that spread worldwide, caused an average global cooling of 0.6 °C. The asteroid impact had a cooling effect many magnitudes greater.

Brian King, Barton on Sea, Hampshire, UK

As the author Mark Twain once said, reports of my death are greatly exaggerated. Dinosaurs are alive and well in a chicken coop near you.

Seth Paddle, Melbourne, Australia

In New Zealand, a region that was far from Chicxulub at the time of the impact, a full ecological suite of dinosaurs survived for another million years. Jeffrey Stilwell at Monash University in Australia and colleagues have found three herbivorous and two carnivorous species. It is interesting to reflect on what prevented the resurgence of dinosaurs from this base.

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