Пучков Аркадий Владимирович. Почему вымерли динозавры

ПОЧЕМУ ВЫМЕРЛИ ДИНОЗАВРЫ

Почему у человека из всех известных животных

особый интерес к вымершим динозаврам

Человек охотник! Ни в коем случае не хищник! Хищники используют для добывания пищи органы собственного тела и только их. Человек для добывания пищи использует орудия труда - предметы, не встречающиеся в природе, а специально придуманные и изготовленные! Даже для собирания растительной пищи изобретены корзинки, мешочки. В случае необходимости, человек из подручных средств, что-либо немедленно придумает и сделает. Хотя бы кулечек из лопуха, если ягоды или орехи в горсти не помещаются. Так, что мы не хищники, а охотники. А на охоту ходят не для проявления героизма, а чтобы еду домой принести. И чем добыча больше, тем лучше!

То есть у мужчин, за более чем пятимиллионный период развития человека, сложился "мягкий" инстинкт особого интереса к крупным животным, как к наиболее перспективному объекту охоты.

Дети и женщины на охоту не ходили. Когда мужчины уходили на охоту, женщины и дети оставались без защиты. Поэтому они были обязаны внимательно следить за обстановкой и при появлении любого крупного животного спрятаться или затаиться, так как крупное животное может просто растоптать или забодать любого человека.

То есть у женщин и детей, за более чем пятимиллионный период развития человека, сложился "мягкий" инстинкт особого интереса к крупным животным, как к наиболее опасному объекту.

У юношей, которые, с одной стороны ещё дети, а с другой стороны уже учатся

на взрослого охотника оба инстинкта особого внимания к крупным животным сошлись и взаимно усилили друг друга. Поэтому в юношеском возрасте инстинктивный интерес к крупным животным особенно велик.

Поэтому, когда были найдены костные останки динозавров - самых больших животных на Земле - сразу возник (и никогда не пропадет!) особенный интерес к ним.

Одновременно возник и неуменьшающийся интерес к причинам вымирания динозавров. Этот интерес так же частично инстинктивный, как к наиболее перспективному объекту возможной охоты и одновременно как к объекту повышенной опасности.

По чисто научным соображениям так же необходимо понять, почему динозавры, просуществовав 180 миллионов лет, внезапно и окончательно вымерли, и не ждет ли в будущем и нас такая же печальная участь.

Краткий обзор имеющихся гипотез о вымирании динозавров

С момента открытия динозавров к настоящему времени появилось множество гипотез о причинах их вымирания. Почти все они сводятся к двум вариантам.

По одному из вариантов динозавры отравились потому, что на Землю упал огромный метеорит необычного состава. Эта группа гипотез не проверяема, так как за время существования Земли чего только на нее не падало и вулканами не извергалось. Всегда можно подобрать какую-нибудь ископаемую вредность для современной жизни и выдать ее за яд для динозавров. Только спросить самих динозавров вредно это для них или нет - увы, невозможно. К тому же живые существа ко всему привыкают, в том числе и к разной отраве. Да мы и сами и курим, и спиртное пьем и ничего, живы пока. А, уж какими ядами мы пытаемся извести вредных насекомых (для нас вредных) и говорить не приходится, а им хоть бы что. А чем динозавры хуже?

Все гипотезы этого варианта очень интересны, но веры им, по крайней мере, у меня, категорически нет.

По второму варианту гипотез динозавры вымерли в результате сильного похолодания климата. Поскольку на Земле было очень много периодов и похолодания, и потепления климата. Поскольку в доказательство этих гипотез приводят данные об утолщении скорлупы яиц динозавров (для сохранения тепла), относящееся по времени именно ко времени вымирания динозавров, то длительное время я им доверял больше, чем чему-либо другому.

В 1984 году у меня родилась собственная гипотеза о происхождении жизни чисто по физическим причинам и в весьма прохладных условиях. Пришлось пересмотреть и причины вымирания динозавров. Вашему вниманию предлагается новая гипотеза о причинах вымирания динозавров.

Немного из геометрии, физики, биохимии и других наук

Без некоторых сведений из геометрии, физики и биохимии новую гипотезу о причинах вымирания динозавров понять и принять очень трудно. Тем более, что не все люди эти сведения помнят или знают. В тоже время хотелось бы, чтобы эта гипотеза была понятна любому человеку, поэтому и приходится приводить некоторые сведения из геометрии, физики и биохимии.

1. Обмен веществ в организме происходит во всем объёме тела животного, хотя и неравномерно в разных частях тела. При движении животного скорость обмена веществ максимальна, особенно в мышцах, при покое или сне скорость обмена веществ минимальна. Обмен веществ - это вся совокупность химических реакций, происходящих в организме. При всех этих реакциях выделяется теплота. То есть тепло выделяется во всем объеме тела! Если тепло из тела не выводить, то любой организм постепенно нагреется так, что сам себя сварит и умрет.

А объём тела прямо пропорционален кубу (третей степени) линейных размеров животного. То есть, если одно животное больше другого в два раза, то тепла в нем выделяется в восемь раз больше.

Лишняя теплота из организма может выводиться только через поверхность тела, которая только и находится в контакте с окружающей средой. Поверхность же тела прямо пропорциональна квадрату (второй степени) линейных размеров животного. То есть, если одно животное больше другого в два раза, то вывести из организма тепла оно может только в четыре раза больше. Хотя тепла производит больше в восемь раз.

2. Энергию и вещества, необходимую для своего существования, организм получает из пищи, которой питается. Пища перерабатывается в желудке и кишечнике и поступает в организм через стенки (оболочку) желудка и кишечника. То есть поступление вещества и энергии в организм опять таки пропорционально квадрату (второй степени) линейных размеров животного. И, если одно животное больше другого в два раза, то есть ему надо в восемь раз больше, толку же от еды будет больше только в четыре раза, и животное будет голодать с набитым брюхом.

3. Желудок и кишечник - не что иное, как химическая молекулярная фабрика, которая отлавливает нужные организму молекулы и работает так, как эти молекулы устроены. Это означает, что быстро изменить скорость работы желудка и кишечника невозможно, несмотря на то, что в каждом живом организме есть весьма большие аварийные ресурсы для выживания и приспособления к изменяющейся внешней обстановке. То есть, если животное, по каким-либо причинам начнет есть в два раза больше, то поступление нужных веществ в организм увеличится за счет аварийных возможностей желудка и кишечника совсем немного. Процентов на 20 - 30. Как максимум, при напряжении всех сил организма, процентов на пятьдесят. Чтобы получить от большего количества съеденной пищи соответствующее увеличение получения нужных веществ нужно переделать всю химическую молекулярную работу желудка и кишечника, что быстро сделать принципиально невозможно, несмотря на все аварийные ресурсы организма.

4. По устройству кровеносной системы динозавры были хладнокровными животными, как и положено пресмыкающимся. Собственно, от них этот тип кровеносной системы современные пресмыкающиеся и получили в наследство - больше то ему и взяться неоткуда. Но...!!! Крупные динозавры из-за своих размеров были всегда достаточно разогреты (см. п. 1) и в своей двигательной активности никак не уступали современным теплокровным животным. Поэтому вымирание крупных динозавров никак не может быть связанным с появлением более "совершенных" теплокровных животных.

Да и о каком "совершенстве" теплокровных животных вообще может идти речь, если хладнокровные животные, не тратящие энергию на поддержание постоянной температуры тела, при одинаковых размерах потребляют в 40 раз меньше пищи!!!

Там, где сейчас пасется одна тощая и несчастная корова могли бы спокойно прокормиться два пятитонных игуанадона размером поболее слона. Какое уж тут совершенство или не совершенство! Просто вымершие динозавры не такие, как современные теплокровные млекопитающие!

5. Похолодание климата не может быть причиной вымирания динозавров, по крайней мере, не может быть причиной вымирания крупных динозавров.

Динозавры размножались, откладывая яйца. Никто сейчас не знает, и узнать не сможет, как относилась к своим яйцам всякая динозавровая мелочь. В смысле высиживали они яйца или не высиживали. А вот крупные динозавры свои яйца высиживали. Нет, они не сидели на кладке яиц наподобие птиц. Ведь при любом неосторожном движении этакой махины яйца просто раздавятся в кашу. Они просто валялись все свободное время рядом с кладкой, сторожа яйца от всяких любителей поживиться яичницей. Поскольку крупные динозавры были разогреты, то они нагревали своим телом несколько тонн земли рядом с собой и яйца всегда находились нужном температурном режиме, как в инкубаторе. При кратковременной отлучке на кормежку эти тонны разогретого грунта просто не успевали хоть немного остыть! Кто не верит, может взять справочник по теплоемкости и теплопроводности грунтов, воздуха и сам посчитать, как работает инкубатор с теплосберегающим нагревательным элементом в десять - пятнадцать тонн весом. Следовательно, причина увеличения толщины скорлупы яиц динозавров - какая угодно, но только не похолодание климата.

6. Мало кто знает, что за 180 миллионов лет своего существования динозавры сделали три "попытки" вымереть. Каждые 60 миллионов лет вымирали крупные динозавры, а мелочь оставалась. Затем из этой мелочи снова развивались крупные динозавры. Первые две "попытки" вымереть были "неудачные" так как динозавровая мелочь выживала. И только на третий раз динозавры все же вымерли.

При первом массовом вымирании крупных динозавров появился и до сих пор благополучно существует новый отряд животных - крокодилы. Большинство людей и не подозревают, что крокодилы - теплокровные животные в отношении мышечной системы! А желудочно-кишечный тракт у них хладнокровный!

Видимо с первой попытки стать полностью теплокровным животным у них не получилось. Или, возможно, необходимость в полной теплокровности, пропала раньше, чем крокодилы окончательно к ней приспособились.

Крокодилы, хотя и довольно крупные животные, но во много раз меньше, чем известные нам крупные динозавры.

Одновременно с этим и в растительном царстве произошли существенные изменения. Появились кустарники - гораздо быстрее деревьев, растущие и быстрее размножающиеся и гораздо меньшие по размерам.

Во время второго и третьего периодов вымирания динозавров появляются новые классы животных - птицы и млекопитающие, которые являются, как всем известно, теплокровными животными. Причем это были мелкие, но быстро размножающиеся животные существа. А в растительном мире появляется трава, то есть растения научились расти и размножаться еще быстрее, чем кустарники и тем более деревья и имеющие еще меньшие размеры.

По сути - во все периоды вымирания крупных динозавров развитие получали всего лишь те животные, которые были мельче, быстрее размножались и постоянно имели более высокую температуру тела. Все остальное уже не играло роли.

Кстати, при похолодании климата мелкие яйца мелких динозавров не нагревались бы до нужной температуры и постепенно бы протухали, и из них никто живой бы не вылуплялся. При похолодании климата должны вымирать мелкие динозавры, а крупные, которые для своих яиц служат инкубатором, выживали бы. И чем крупнее они были, тем легче им было выжить.

При потеплении климата мелкие яйца мелких динозавров из-за лучшего, в данных условиях, соотношения поверхность/объем не перегреваются и мелкие динозавры не вымирают. А у крупных динозавров совсем другое для их яиц соотношение поверхность/объем, и они перегреваются и протухают. При потеплении климата обязаны вымирать крупные динозавры, и чем они крупнее, тем легче им вымереть.

При потеплении климата, как выше было показано, животное должно больше есть. Следовательно, в организм автоматически поступает больше веществ нужных для образования скорлупы яиц. Поскольку количество яиц в кладке не увеличивалось, то автоматически организм расходовал эти вещества на утолщение скорлупы яиц. Так, что никакого похолодания при вымирании динозавров не было.

7. В этом пункте мы более подробно разберем то, о чем говорилось ранее вп.п.1,2,3.

На приведенном рисунке более жирной линией изображен график кубической зависимости, которая характеризует объём тела животного, и общее тепловыделение во всем объёме тела животного. Более тонкой линией изображен график квадратичной зависимости, которая характеризует и поверхность тела животного, через которую происходит отвод лишнего тепла во внешнюю среду, и общую выработку веществ и энергии в желудке и кишечнике животного.

И размеры тела, и тепловыделение берём в условных единицах, чтобы не привязываться к какому либо конкретному животному. По моему мнению, сложившемуся из простых наблюдений за жизнью животных, в том числе и по телевизору, в настоящее время для теплокровных животных единичный размер соответствует примерно 1,5-2 метра. Хотя это совершенно не существенно для наших рассуждений.

Из сопоставления графиков совершенно ясно видно очень многое:

а) Уверенное, нормальное существование животных любых типов возможно только в довольно узких пределах, заключенных между графиками кубической зависимости и

квадратичной зависимости в пределах от 0 до 1.

В этой зоне размеров теплота, выделяющаяся в объёме тела меньше, чем теплоотводящая поверхность тела. Теплота свободно уходит из организма. Животному легко регулировать нужную ему температуру тела. Для этого у животных имеется большой набор разных приспособлений. У кого более или менее плотная кожа, у кого более или менее густая шерсть. У кого более или менее редкое или пышное оперение.

К тому же и поступление веществ и энергии в организм из желудочно-кишечного тракта несколько превышает нужды организма, так как график квадратичной зависимости в пределах от 0 до 1 лежит выше графика кубической зависимости. Это позволяет животному накапливать некоторый запас расходных и энергетических веществ, впрок на более голодные времена и при переедании просто на следующий день не ходить на кормежку.

Обратите внимание на следующий график.

Оказывается, что в районе единичных размеров, неважно чуть менее или чуть более, почти идеально сходятся и возможности желудка, и возможности тепловыделения, и выработка тепла во всем объеме тела. В районе единичных размеров животное находится в наиболее благоприятных условиях.

Поэтому для каждой температуры окружающей среды, которая зависит от господствующего в данный момент климата, существует свой оптимальный размер животных, к которому и стремятся все в это время и в этом климате живущие живые существа.

В районе очень малых размеров животных складывается почти такая же картина, как и в районе единичных размеров. То есть, всегда живые существа стремятся быть либо очень маленькими, либо очень большими. Это им крайне выгодно с точки зрения хорошего баланса потребления пищи, возможности ее перерабатывать и выводить лишнее тепло из организма.

На трех следующих графиках показано влияние средней температуры окружающей среды и температуры тела животного на относительные размеры животного. Дело в том, что вывод тепла из организма (прямо по учебнику физики) прямо пропорционален разности температуры тела животного и температуры окружающей среды. На первом графике, совершенно произвольно, выбран некий единичный размер животного и некая температура его тела, просто соответствующая температуре окружающей среды.

При изменении температуры тела животного и температуры окружающей среды таким образом, что разность температур тела и среды станет больше, чем была в начале, животное будет выделять в окружающую среду больше тепла и ему потребуются большие размеры тела, чтобы соблюсти баланс тепла в организме. Это отражено на втором графике. То же самое изображено и на третьем графике.

Если же разность температур тела и среды станет меньше, чем была в начале, животное будет выделять в окружающую среду меньше тепла и ему потребуются меньшие размеры для того, чтобы соблюсти баланс тепла в организме. По этим же графикам, но в обратную сторону.

По всем графикам ясно видно, что при неизменной (в среднем) температуре тела животного, которая внезапно по прихоти самого животного не изменяется, и повышении температуры окружающей среды, которая меняется независимо от животных, выделение тепла из организма существенно уменьшится. Организм будет и нагреваться извне, и разогревать сам себя дополнительно к тому, что было ранее!

Для организма создается аварийная обстановка. Чтобы не умереть от перегрева, организм включает все имеющиеся аварийные резервы. И все выработанные за миллионы лет развития дополнительные способы охлаждения организма. Рыбы уходят в глубину вод, где температура воды пониже, змеи, лисы, барсуки, тушканчики, вараны и многие другие забираются в самые глубокие норы, где земля не успела прогреться. Слоны обливаются водой из хобота, собаки высовывают язык, чтобы с него дополнительно испарялась влага, охлаждая организм. Большинство животных прячутся в тень деревьев и кустов. Все животные стараются как меньше двигаться, чтобы во время движения не вырабатывалось дополнительное тепло в организме. Но это все немедленная реакция на текущие кратковременные повышения температуры окружающей среды.

Какими только приспособлениями не обзавелись животные для кратковременного выделения тепла при повышении температуры окружающей среды. Пресмыкающиеся имеют костные выступы и гребни разного цвета (то есть на солнце по-разному нагревающихся) для создания местных перепадов температуры и вывода тепла. Многие животные, и человек в том числе, потеют. При испарении пота тратится не только внешнее тепло, но и расходуется много внутреннего тепла организма, что приводит к довольно сильному охлаждению тела. На мой взгляд, самыми шикарными радиаторами для охлаждения тела обзавелись африканские слоны. У них огромные тонкие уши. На жаре к ним приливается больше крови изнутри организма. Искусственно создается местное превышение температуры и тепло выводится из организма. Кроме этого слон шевелит ушами, создавая поток воздуха, который дополнительно уносит от ушей тепло. Опять же это все немедленная реакция на текущие кратковременные повышения температуры окружающей среды.

-- Какова же реакция организма на длительное повышение температуры окружающей среды?

Поскольку нас, прежде всего, интересуют причины вымирания крупных животных, то обратите внимание на самый первый график в районе размеров несколько больших относительного единичного размера. Ясно видно, что при этом тепло, выработанное в организме, не может быть целиком удалено из организма. Часть тепла от поверхности тела возвращается внутрь организма и начинает его перегревать. При кратковременном повышении температуры окружающей среды это, как только что было выяснено, не очень опасно для животных. У них есть приспособления для вывода тепла и при жаре.

При долговременном повышении температуры окружающей среды эти приспособления уже не действуют так, как им положено. Они перестают справляться с выводом тепла, и организм начинает перегреваться. Температура тела животного начинает расти.

Мы привыкли пользоваться термином температура и большинство людей как бы и забыли, что температура это мера средней кинетической энергии молекул, составляющих тело. Значит, при повышении температуры тела молекулы начинают двигаться быстрее и все химические процессы резко ускоряются.

Все химические вещества, накопленные организмом, расходуются гораздо быстрее! Их необходимо пополнять. При помощи желудка и кишечника. То есть животное должно больше есть! Но. Смотри пункт 3. Желудок и кишечник на более активную работу перестроить не только трудно, но и нельзя это сделать быстро! Более того, желудочно-кишечный тракт это не просто молекулярная фабрика, а фабрика на основе действия молекулярных мембран, у которых есть специфические особенности.

Самым примитивным, но относительно правильным, способом работу мембран можно представить следующим образом. Имеется стенка с отверстиями разного размера. Когда к отверстию определенного размера при общем хаотическом движении разных молекул подходит молекула соответствующего размера, то она проскакивает сквозь отверстие и далее направляется туда, куда надо организму. С одной стороны мембраны смесь из того, что попало в желудочно-кишечный тракт. С другой стороны мембраны отсортированные молекулы, необходимые организму. При повышении температуры тела увеличивается и скорость движения молекул в желудочно-кишечном тракте. Молекулы на большей скорости просто проскакивают мимо большего количества отверстий соответствующих им размеров. Более того, они мешают пройти через отверстие в мембране уже почти попавшим туда молекулам, просто расталкивая, на больших скоростях, друг друга. В результате эффективность работы желудочно-кишечного тракта существенно снижается. И чем более нагрето тело животного, тем меньше в организм поступает нужных веществ. Частично это компенсируется наличными аварийными возможностями организма. Просто животное должно больше есть!

При длительном и значительном повышении температуры окружающей среды, имеющиеся аварийные возможности организма исчерпываются. Полезные вещества в организме расходуются быстрее, и животное начинает голодать, несмотря на то, что больше ест. Слабеют мышцы, из-за этого уменьшается подвижность животного. Из-за уменьшения подвижности травоядные животные вынужденно начинают есть не только привычную пищу, а почти все подряд. Почти полностью выедая растения на доступной и резко уменьшившейся территории. За ними остается голая, выеденная земля, на которой не скоро восстановится растительность. Хищники, у которых по тем же причинам тоже снизилась подвижность, не успевают уменьшить количество травоядных, которые довольно быстро уничтожают почти всю растительность.

Массовое вымирание крупных животных и резкое уменьшение ими количества растений приводит к расходованию кислорода атмосферы на разложение и окисление погибших животных. Общее потепление климата так же вызывает дополнительный расход кислорода на окисление открытых горных пород. Парциальное давление кислорода, растворенного в мировом океане, автоматически становится больше атмосферного и из океана в атмосферу начинается выброс кислорода. Уменьшение количества кислорода, растворенного в мировом океане, не дает возможности многим водным животным набрать нужное количество кислорода для жизни и они погибают.

Начинается сильнейший экологический кризис всей биосферы, который добивает множество видов животных.

К этому кризису в условиях длительной повышенной температуры начинают приспосабливаться все живые существа.

*** Обратите внимание. Все рассуждения относились к любому живому существу. Независимо от того, какое оно. Хладнокровное земноводное, полу теплокровные крокодилы, полу теплокровные динозавры, теплокровные птицы или теплокровные млекопитающие. Оказывается на долговременное и сильное повышение температуры ВСЕ живые существа реагируют одинаково!

-- Теперь рассмотрим влияние размеров тела на возможности приспособления к изменениям климата.

Чем больше размер тела взрослого животного, тем большее время необходимо ему, чтобы из начального небольшого размера при рождении (или вылуплении из яйца) дорасти до взрослого большого размера, и научиться всему необходимому во взрослой жизни, и полностью созреть физически, чтобы продлить себя в потомстве.

Некоторые не крупные животные, размером меньше кошки, вообще, плодятся каждые две недели. А сколько времени на это потребно динозавру, например, диплодоку весом под 80 тонн? Явно не один год.

При каждой смене поколений обязательно происходит разброс параметров - изменчивость организмов по теории эволюции Дарвина (просто все организмы состоят из клеток, а клетки из миллиардов молекул и обязательны сбои в работе молекулярных механизмов). Естественный отбор оставляет в живых тех, кто на данный момент лучше приспособлен к внешним условиям.

За время, которое необходимо тому же диплодоку на смену одного поколения у мелких животных сменятся сотни поколений! То есть за счет изменчивости и быстрого размножения всякая мелочь просто успевает приспособиться к серьезным и быстрым, по геологическим меркам, переменам климата, а крупные животные этого сделать не в состоянии. Каждое новое поколение крупных животных уже при рождении оказывается очень сильно не приспособленным к уже произошедшим климатическим переменам. А их следующее поколения еще более не приспособлено для жизни в еще сильнее изменившихся климатических условиях и т.д. и т.п. И через некоторое, не столь уж и продолжительное время (сотни лет) родившееся крупное животное становится лично не способным даже прожить отмеренный ему предками срок жизни и оставить потомство.

То есть крупные животные, заведомо не в состоянии, приспосабливаться к относительно быстрым переменам климатических условий.

Возвращаясь к динозаврам, теперь можно уверено говорить о том, что неоднократно, с периодом примерно 60 миллионов лет, на Земле происходит весьма быстрое и сильное потепление климата. При этом крупные животные вымирают, а мелкие дают начало новым видам и типам животных. Да и сами динозавры появились как мелкие животные во время вымирания крупных земноводных.

-- Выводы.

А вывод очень прост. Складываем все пройденные 9 разделов и получаем - динозавры вымерли из-за быстрого потепления климата.

11. А как будет с человеком?

Со времени вымирания динозавров прошло уже около 60 миллионов лет. Встает вопрос - а не грозит ли нам с вами участь динозавров?

При каждом резком потеплении климата появлялись теплокровные животные. У них температура тела постоянная и она была выше температуры окружающей среды, чтобы выводить тепло из организма. Конечно, это требует большого расхода пищи, но зато животное остается живым и здоровым. Люди уже теплокровные. Значит, не вымрем.

Однако при сильном и быстром потеплении климата растают ледники Антарктиды и Гренландии, и уровень моря очень сильно повысится. Окажутся затопленными огромные территории, где сейчас живут люди. Следовательно, для человека задача состоит в недопущении такого положения, что в научном и техническом плане уже почти возможно. Например, можно покрыть ледники слоем теплоизоляции. Но для этого требуются объединенные силы всего человечества. К сожалению, пока существует капитализм, никакого объединения не получится. Капиталисты будут ждать выгодных заказов, и плевать им на остальных, которые будут тонуть - можно еще больше содрать с них прибыли. Вымирание динозавров говорит о том, что человечество должно избавиться от капитализма и объединиться.

Старая Русса. 2015год. Январь.

Пучков А. В.

Комментарии: 1, последний от 09/12/2017. © Copyright Пучков Аркадий Владимирович (puchkovarkadiy@yandex.ru) Размещен: 15/01/2015, изменен: 15/01/2015. 29k. Статистика. Статья: Естествознание Иллюстрации/приложения: 4 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:

Пучков Аркадий Владимирович : другие произведения.

Почему вымерли динозавры