Ser un dinosaurio gigantesco presentó algunos desafíos, como sobrecalentarse en el sol del Cretácico y freír tu cerebro. Investigadores de la Universidad de Ohio y NYITCOM en Arkansas State muestran en un nuevo artículo en MÁS UNO que el fuertemente blindado, Los anquilosaurios de cola de garrote tenían un acondicionador de aire incorporado en el hocico.

"Los enormes cuerpos que vemos en la mayoría de los dinosaurios deben haberse calentado mucho en los climas cálidos del Mesozoico, "dijo Jason Bourke, Profesor asistente en el Instituto de Tecnología de Nueva York, Facultad de Medicina Osteopática en el estado de Arkansas y autor principal del estudio. "A los cerebros no les gusta eso, así que queríamos ver si había formas de proteger el cerebro de la cocción. Resulta que la nariz puede ser la clave ".

Bourke y el equipo utilizaron una tomografía computarizada y un poderoso enfoque de ingeniería llamado dinámica de fluidos computacional para simular cómo el aire se movía a través de los conductos nasales de dos especies diferentes de anquilosaurios. el Panoplosaurus del tamaño de un hipopótamo y el Euoplocephalus del tamaño de un rinoceronte más grande, para probar qué tan bien las narices de los anquilosaurios transfieren el calor del cuerpo al aire inhalado.

"Una década atrás, mi colega Ryan Ridgely y yo publicamos el descubrimiento de que los anquilosaurios tenían conductos nasales increíblemente largos enrollados en sus hocicos, "dijo el coautor del estudio Lawrence Witmer, profesor de la Facultad de Medicina Osteopática Heritage de la Universidad de Ohio. "¡Estas enrevesadas vías respiratorias parecían la 'pajita loca' de un niño! Fue completamente inesperado y clamó por una explicación. Me emocioné cuando Jason tomó el problema como parte de su investigación doctoral en nuestro laboratorio ".

"Este proyecto es un excelente ejemplo de cómo los avances en la tomografía computarizada, Reconstrucción 3-D, imagen y el modelado de dinámica de fluidos computacional se puede utilizar en la investigación biológica para probar hipótesis de larga data, "dijo Kathy Dickson, un oficial de programa de la National Science Foundation que financió la investigación. "A partir de estas nuevas imágenes y modelos, Los fósiles pueden proporcionar más información sobre organismos extintos como el anquilosaurio; en este caso, ofreciendo una explicación de cómo las características inusuales realmente funcionan fisiológicamente ".

El olfato puede ser una función principal de la nariz, pero las narices también son intercambiadores de calor, asegurándonos de que el aire se caliente y humedezca antes de que llegue a nuestros delicados pulmones. Para lograr este aire acondicionado eficaz, aves y mamíferos, incluidos los humanos, dependen de rizos delgados de hueso y cartílago dentro de sus cavidades nasales llamados cornetes, que aumentan la superficie, permitiendo que el aire entre en contacto con más paredes nasales. "Los anquilosaurios no tenían cornetes, sino que hizo sus narices muy largas y retorcidas, dijo Bourke.

Cuando los investigadores compararon sus hallazgos con datos de animales vivos, descubrieron que las narices de los dinosaurios eran tan eficientes para calentar y enfriar el aire respirado. "Este fue un caso en el que la naturaleza encontró una solución diferente al mismo problema, dijo Bourke.

¿Cuánto tiempo duraron estos conductos nasales? En Panoplosaurus, eran un poco más largos que el cráneo mismo y en Euoplocephalus eran casi dos veces más largos que el cráneo, por eso están enrollados en el hocico. Para ver si la longitud del conducto nasal fue la razón de esta eficiencia, Bourke ejecutó modelos alternativos con pasajes nasales más simples que van directamente desde la fosa nasal hasta la garganta, como en la mayoría de los otros animales. Los resultados mostraron claramente que la longitud de la nariz era de hecho la clave para su capacidad de aire acondicionado. "Cuando nos quedamos cortos, nariz simple en sus hocicos, Las tasas de transferencia de calor cayeron más del 50 por ciento en ambos dinosaurios. Eran menos eficientes y no funcionaban muy bien. dijo Bourke.

Otra línea de evidencia de que estas narices eran acondicionadores de aire que ayudaron a enfriar el cerebro provino de análisis del flujo sanguíneo.

"Cuando reconstruimos los vasos sanguíneos, basado en canales y surcos óseos, encontramos un abundante suministro de sangre que corre justo al lado de estos enrevesados ​​conductos nasales, "dijo Ruger Porter, profesor de la Facultad de Medicina Osteopática Heritage de la Universidad de Ohio y uno de los coautores del estudio. "La sangre caliente del núcleo del cuerpo viajaría a través de estos vasos sanguíneos y transferiría su calor al aire entrante. Simultáneamente, la evaporación de la humedad en los largos conductos nasales enfrió la sangre venosa destinada al cerebro ".

Entonces, ¿por qué la necesidad de intercambiadores de calor tan efectivos? Los grandes cuerpos de Panoplosaurus y Euoplocephalus eran realmente buenos para retener el calor, que es bueno para mantener el calor, pero malo cuando los animales necesitan refrescarse. Este problema de pérdida de calor los habría puesto en riesgo de sobrecalentamiento incluso en días nublados. En ausencia de algún mecanismo de protección, El delicado tejido neural del cerebro podría resultar dañado por la sangre caliente del núcleo del cuerpo.

"Seguro, sus cerebros eran casi cómicamente pequeños, ", Dijo Bourke." Pero todavía son sus cerebros y necesitan protección ".

Las complicadas vías respiratorias nasales de estos dinosaurios actuaban como radiadores para enfriar el cerebro con un flujo constante de sangre venosa enfriada. permitiéndoles mantener la cabeza fría en todo momento. Esta hazaña de la ingeniería natural también puede haber permitido la evolución de los grandes tamaños de tantos dinosaurios.

"Cuando observamos la cavidad nasal y las vías respiratorias en los dinosaurios, encontramos que las narices más elaboradas se encuentran en las grandes especies de dinosaurios, lo que sugiere que el estrés fisiológico del gran tamaño corporal puede haber estimulado algunas de estas novedades anatómicas para ayudar a regular la temperatura del cerebro, "Dijo Witmer.

El siguiente paso para los investigadores es examinar otros dinosaurios para determinar cuándo ocurrió este agrandamiento nasal.

"Sabemos que los grandes dinosaurios tenían estas locas vías respiratorias, pero ¿exactamente a qué tamaño sucedió esto? ", dijo Bourke." ¿Fue esta elaboración gradual a medida que aumentaba el tamaño del cuerpo, ¿O hay un tamaño de umbral en el que una nariz común y corriente ya no puede hacer el trabajo? Simplemente no lo sabemos todavía ".