Return to Video

Dinosauriernas hemliga vapen för att ta över planeten

  • 0:01 - 0:03
    Vi har alla hört om
    hur dinosaurierna dog ut.
  • 0:04 - 0:06
    Historien jag ska berätta för er
  • 0:06 - 0:11
    ägde rum 200 miljoner år
    före dinosaurierna dog ut.
  • 0:11 - 0:14
    Berättelsen börjar från början,
  • 0:14 - 0:17
    då dinosaurierna precis
    hade börjat sin frammarsch.
  • 0:17 - 0:20
    En av de största mysterierna
    i evolutionsbiologi
  • 0:20 - 0:23
    är varför dinosaurierna
    blev så framgångsrika.
  • 0:24 - 0:27
    Vad ledde till deras globala dominans
    i så många år?
  • 0:28 - 0:31
    När vi tänker på varför dinosaurierna
    var så fantastiska,
  • 0:31 - 0:35
    tänker vi oftast på den största
    eller den minsta dinosaurien,
  • 0:35 - 0:37
    eller vilken som var snabbast,
  • 0:37 - 0:38
    eller vilken som hade flest
    fjädrar,
  • 0:38 - 0:41
    eller löjligaste pansaret,
    taggarna eller tänderna.
  • 0:42 - 0:46
    Men kanske ligger svaret
    i deras inre anatomi -
  • 0:46 - 0:48
    ett hemligt vapen, så att säga.
  • 0:49 - 0:52
    Mina kollegor och jag,
    vi tror att det var deras lungor.
  • 0:53 - 0:57
    Jag är både en paleontolog
    och en jämförandeanatom,
  • 0:57 - 0:59
    och jag är intresserad av att förstå
  • 0:59 - 1:03
    hur den specialiserade dinosaurielungan
    hjälpte dem att ta över planeten.
  • 1:04 - 1:07
    Så vi ska hoppa tillbaka
    mer än 200 miljoner år i tiden,
  • 1:08 - 1:09
    till triasperioden.
  • 1:09 - 1:12
    Miljön var extremt hård,
  • 1:12 - 1:13
    det fanns inga blommande växter,
  • 1:13 - 1:16
    så det betydde att
    det inte fanns något gräs.
  • 1:16 - 1:20
    Föreställ dig ett landskap
    fyllt med tallar och ormbunkar.
  • 1:21 - 1:24
    Samtidigt fanns det små ödlor,
  • 1:24 - 1:26
    däggdjur, insekter,
  • 1:26 - 1:31
    och det fanns också köttätande
    och växtätande reptiler,
  • 1:31 - 1:33
    som alla tävlade om samma resurser.
  • 1:33 - 1:35
    Avgörande för denna historia
  • 1:35 - 1:40
    är att syrenivån beräknas ha varit
    så låg som 15 procent,
  • 1:40 - 1:43
    jämfört med dagens 21 procent.
  • 1:43 - 1:47
    Så det torde ha varit viktigt
    för dinosaurierna att kunna andas
  • 1:47 - 1:48
    i denna miljö med låg syrenivå,
  • 1:48 - 1:50
    inte endast för att överleva
  • 1:50 - 1:53
    utan för att frodas och utvecklas.
  • 1:54 - 1:58
    Men hur vet vi ens
    hur dinosaurielungorna såg ut,
  • 1:58 - 2:03
    då allt som finns kvar av en dinosaurie
    är deras fossiliserade skelett?
  • 2:03 - 2:08
    Metoden som vi använder kallas
    "fylogenetisk systematik".
  • 2:09 - 2:13
    Vilket är ett finare sätt att säga
    att vi studerar anatomin -
  • 2:13 - 2:17
    specifikt i detta fallet,
    lungorna och skelettet -
  • 2:17 - 2:21
    hos de levande ättlingarna
    till dinosaurierna på deras släktträd.
  • 2:21 - 2:24
    Så vi kollade på anatomin hos fåglar,
  • 2:24 - 2:27
    som är en direkt ättling av dinosaurierna,
  • 2:27 - 2:29
    och vi kollade på anatomin
    hos krokodildjur,
  • 2:29 - 2:31
    som är deras närmsta levande släkting,
  • 2:31 - 2:34
    och sen kollade vi på anatomin
    hos ödlor och sköldpaddor,
  • 2:34 - 2:37
    som vi kan tänka på som deras kusiner.
  • 2:37 - 2:41
    Sen tillämpar vi dessa
    anatomiska data på fossilet,
  • 2:41 - 2:44
    och sen kan vi rekonstruera
    dinosauriernas lungor.
  • 2:44 - 2:46
    I detta fall
  • 2:46 - 2:51
    så liknar dinosauriernas skelett
    mest det hos nutida fåglar.
  • 2:52 - 2:56
    Så eftersom dinosaurierna tävlade
    mot de tidiga däggdjuren under denna tid,
  • 2:56 - 3:01
    är det viktigt att förstå däggdjurslungans
    grundläggande konstruktion.
  • 3:01 - 3:03
    För att introducera
    er till lungor i allmänhet
  • 3:03 - 3:06
    kommer vi använda min hund
    Mila av Troja,
  • 3:06 - 3:08
    ansiktet som sjösatte
    tusen godisbitar,
  • 3:08 - 3:10
    som vår modell.
  • 3:10 - 3:11
    (Skratt)
  • 3:11 - 3:14
    Denna historia äger rum
    inuti en bröstkorg.
  • 3:15 - 3:18
    Jag vill att du visualiserar
    bröstkorgen på en hund.
  • 3:18 - 3:20
    Tänk på hur ryggraden
  • 3:20 - 3:23
    är fullständigt horisontell med marken.
  • 3:24 - 3:26
    Detta är hur ryggraden kommer att vara
  • 3:26 - 3:28
    hos alla djur som vi kommer prata om,
  • 3:28 - 3:30
    oavsett om de gick på två
  • 3:30 - 3:31
    eller fyra ben.
  • 3:31 - 3:36
    Nu vill jag att du klättrar in i
    den påhittade bröstkorgen och tittar upp.
  • 3:37 - 3:40
    Detta är thoralkotornas tak.
  • 3:40 - 3:43
    Det är där den yttre ytan av lungorna
    kommer i direkt kontakt
  • 3:43 - 3:46
    med revbenen och ryggkotorna.
  • 3:47 - 3:50
    Denna gränsyta
    är var vår historia äger rum.
  • 3:50 - 3:54
    Nu vill jag att du visualiserar
    lungorna på en hund.
  • 3:54 - 3:57
    På utsidan är det som
    en stor uppblåsbar påse
  • 3:57 - 4:00
    där alla delarna av påsen
    expanderar vid inandning
  • 4:00 - 4:03
    och krymper vid utandning.
  • 4:03 - 4:06
    Inuti påsen finns en serie
    av förgrenade rör.
  • 4:06 - 4:09
    Dessa rör kallas för bronkialträd.
  • 4:09 - 4:15
    Dessa rör levererar till slut
    det inandade syret till alveolerna.
  • 4:15 - 4:20
    De korsar över en tunn hinna
    och sprids i blodomloppet.
  • 4:20 - 4:23
    Denna del är avgörande.
  • 4:23 - 4:27
    Hela däggdjurslungan är rörlig.
  • 4:27 - 4:32
    Det betyder att den rör sig
    genom hela andningsprocessen,
  • 4:32 - 4:35
    så den tunna hinnan,
    blodgasbarriären,
  • 4:35 - 4:38
    kan inte vara för tunn
    för då går den sönder.
  • 4:38 - 4:41
    Kom ihåg blodgasbarriären,
    för vi kommer återvända till den.
  • 4:42 - 4:44
    Så, hänger ni med?
  • 4:44 - 4:46
    För nu går vi in på fåglar
    och det blir lite galet,
  • 4:46 - 4:48
    så håll fast vid era rumpor.
  • 4:48 - 4:50
    (Skratt)
  • 4:50 - 4:53
    Fågeln skiljer sig helt från däggdjuren.
  • 4:53 - 4:56
    Och vi kommer använda fågeln
    som vår modell
  • 4:56 - 4:58
    för att rekonstruera lungan
    hos dinosaurierna.
  • 4:58 - 5:01
    Hos fåglarna passerar luften lungan,
  • 5:01 - 5:04
    men lungan varken expanderar
    eller krymper.
  • 5:05 - 5:07
    Lungan är orörlig,
  • 5:07 - 5:09
    den har samma konsistens
    som en kompakt svamp
  • 5:09 - 5:14
    och den är orubblig och fastlåst ovanifrån
    och på sidorna av bröstkorgen
  • 5:14 - 5:17
    och på undersidan av en horisontell hinna.
  • 5:18 - 5:22
    Den är sen enkelriktat ventilerad
  • 5:22 - 5:25
    genom flera flexibla,
    påsliknande strukturer
  • 5:25 - 5:28
    som förgrenar sig
    till bronkialträdet,
  • 5:28 - 5:30
    förbi själva lungan,
  • 5:30 - 5:32
    och dessa kallas för luftsäckar.
  • 5:32 - 5:38
    Detta är en extremt skör uppsättning
    som är fastlåst av flera förgrenade revben
  • 5:41 - 5:44
    längs med hela thoralkotornas tak.
  • 5:44 - 5:46
    Hos många fågelarter
  • 5:46 - 5:49
    reser sig förlängningar
    från lungan
  • 5:49 - 5:51
    och luftsäckarna,
  • 5:51 - 5:53
    invaderar skelettvävnaden -
  • 5:53 - 5:56
    oftast ryggkotorna,
    och ibland revbenen -
  • 5:56 - 5:59
    och de låser fast andningsorganen.
  • 5:59 - 6:02
    Och detta kallas "ryggradspneumatik".
  • 6:02 - 6:06
    De förgrenade revbenen
    och ryggradspneumatiken
  • 6:06 - 6:09
    är två ledtråder som vi kan
    leta efter i fossilet,
  • 6:09 - 6:12
    för det är två egenskaper hos skelettet
  • 6:12 - 6:17
    som indikerar att
    dinosauriernas andningsorgan
  • 6:17 - 6:18
    är orörliga.
  • 6:21 - 6:24
    Denna förankring av andningsorganet
  • 6:24 - 6:28
    underlättade evolutionen av
    förtunnandet av blodgasbarriären,
  • 6:28 - 6:34
    den tunna hinna som syret använde
    för att sprida sig genom blodomloppet.
  • 6:34 - 6:41
    Orörligheten tillåter detta eftersom
    en tunn barriär är en svag barriär,
  • 6:41 - 6:46
    och en svag barriär skulle gå sönder
    om den ventilerades aktivt
  • 6:46 - 6:48
    som lungan hos däggdjuren.
  • 6:48 - 6:50
    Så varför bryr vi oss om detta?
  • 6:50 - 6:52
    Varför spelar det ens någon roll?
  • 6:52 - 6:56
    Syre sprider sig lättare
    över en tunn hinna,
  • 6:57 - 7:03
    och en tunn hinna är ett sätt
    att förbättra andningen
  • 7:03 - 7:06
    vid miljöer med låg syrehalt -
  • 7:06 - 7:11
    miljöer som den under triasperioden.
  • 7:12 - 7:16
    Så om dinosaurier verkligen
    hade denna typ av lunga,
  • 7:16 - 7:20
    så hade de varit bättre rustade
    att andas än alla andra djur,
  • 7:20 - 7:23
    däggdjur inkluderade.
  • 7:23 - 7:26
    Minns ni fylogenetisk systematik
  • 7:26 - 7:29
    där vi tar anatomin hos nutidens djur,
  • 7:29 - 7:32
    och applicerar det till fossilet?
  • 7:32 - 7:36
    Så, ledtråd nummer ett var de förgrenade
    revbenen hos nutidens fåglar.
  • 7:37 - 7:42
    Dessa finner vi hos majoriteten
    av dinosaurierna.
  • 7:42 - 7:46
    Det betyder att den övre ytan
    av dinosauriernas lungor
  • 7:46 - 7:49
    var fastlåsta på plats,
  • 7:49 - 7:52
    precis som för nutidens fåglar.
  • 7:52 - 7:56
    Ledtråd nummer två är ryggradspneumatik.
  • 7:56 - 8:00
    Detta finner vi hos sauropoder
    och theropoder,
  • 8:00 - 8:03
    vilket är gruppen
    som innehåller rovdjur
  • 8:03 - 8:06
    och som föregick nutidens fåglar.
  • 8:06 - 8:11
    Och även om vi inte kan hitta
    fossiliserad lungvävnad från dinosaurier,
  • 8:11 - 8:16
    ger ryggradspneumatiken oss bevis
    på vad lungan gjorde
  • 8:16 - 8:19
    medan dessa djur levde.
  • 8:19 - 8:25
    Lungvävnaden eller luftsäcksvävnaden
    invaderade ryggradskotorna,
  • 8:25 - 8:27
    urholkade dem precis som hos
    nutidens fåglar,
  • 8:27 - 8:31
    och låste fast delar
    av andningsorganet,
  • 8:31 - 8:33
    och gjorde dem orörliga.
  • 8:34 - 8:36
    De förgrenade revbenen
  • 8:36 - 8:39
    och ryggradspneumatiken
    skapar tillsammans
  • 8:39 - 8:43
    en orörlig, rigid stomme
  • 8:43 - 8:47
    som låste fast andningsorganen
  • 8:47 - 8:52
    och tillät utvecklingen av den supertunna,
    supersköra blodgasbarriären
  • 8:52 - 8:55
    som vi ser i nutidens fåglar.
  • 8:55 - 8:59
    Bevis på denna lunga hos dinosaurier,
    lik en tvångströja,
  • 8:59 - 9:02
    betyder att de hade förmåga
    att utveckla en lunga
  • 9:02 - 9:04
    som kunde andas
  • 9:04 - 9:09
    trots bristen på syre under triasperioden.
  • 9:10 - 9:15
    Den rigida skelettstommen
    hos dinosaurier gav dem
  • 9:15 - 9:21
    en viktig anpassningsfördel
    framför andra djur, framförallt däggdjur,
  • 9:21 - 9:23
    vars flexibla lungor
    inte kunde anpassa sig
  • 9:23 - 9:27
    till bristen på syre under triasperioden.
  • 9:28 - 9:33
    Denna antomin kan ha varit
    dinosauriernas hemliga vapen
  • 9:33 - 9:36
    som gav dem ett övertag
    över andra djur.
  • 9:36 - 9:39
    Detta ger oss en fantastisk språngbräde
  • 9:39 - 9:43
    för att pröva hypoteserna
    kring variationen hos dinosaurier.
  • 9:44 - 9:47
    Detta är historien
    om dinosauriernas början
  • 9:47 - 9:52
    och det är bara början av historien
    av vår forskning i detta ämne.
  • 9:53 - 9:54
    Tack.
  • 9:54 - 9:57
    (Applåder)
Title:
Dinosauriernas hemliga vapen för att ta över planeten
Speaker:
Emma Schachner
Description:

Vi har alla hört teorier på hur dinosaurierna dog ut - men hur kommer det sig att de dominerade jorden så länge från första början? (Tips: det har inget att göra med deras storlek, deras hastighet, deras taggar eller fantastiska fjädrar.) TIllsammans med paleontelogen Emma Schachner gör vi en resa 200 miljoner år tillbaka i tiden, innan de blev utrotande, för en frisk fläkt gällande dinosauriernas historia.

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:12

Swedish subtitles

Revisions