Les niveaux d'oxygène ont beaucoup changé tout au long de l'histoire de la Terre, commençant avec très peu d'oxygène atmosphérique et augmentant progressivement avec l'apparition de l'activité photosynthétique jusqu'à ce que tous les puits d'oxygène tels que les minéraux aient été remplis, puis décollant, atteignant jusqu'à 35% de l'atmosphère pendant la période carbonifère 3. Les raisons de cette augmentation soudaine d'O₂ sont liées au développement de plantes en bois couvertes d'écorce, une caractéristique rendue possible par la molécule lignine, qui renforce les troncs des arbres et rend possible les plantes hautes. Cependant, les microbes ont du mal à digérer la lignine et les arbres morts se sont accumulés, ne renvoyant jamais leur carbone dans l'atmosphère sous forme de CO₂. L'oxygène qu'ils avaient produit de leur vivant est donc resté dans l'air 4.
Le graphique montre le haut (rouge) et le bas (vert ) estimations de la concentration d'O₂ au fil du temps. Les données de ce graphique proviennent d'un examen de l'analyse des gisements de soufre, de carbone, de fer et de manganèse 2. Si vous êtes intéressé par la façon dont l'analyse isotopique peut donner des informations sur l'oxygène atmosphérique, lisez cet article, il est détaillé.
Cette pointe dans le graphique est le carbonifère. Cette période de l'histoire est intéressante en raison de l'apparition de grands invertébrés, tels que des libellules de 3 pieds de large et des mille-pattes de 6 pieds de long 5. Étant donné que ces animaux déplacent l'oxygène à travers une série de tubes appelés trachée, où l'air se déplace simplement par diffusion, on a émis l'hypothèse que la concentration plus élevée d'oxygène permettait cette croissance. Des recherches récentes indiquent que les insectes peuvent forcer l'air à travers leur trachée et que la compétition entre les prédateurs et les proies aurait pu expliquer la majeure partie de la taille 6.
Alors, comment cela affecte-t-il les dinosaures? La période carbonifère remonte à environ 350 à 300 millions d'années, ce qui correspond à la pointe sur le graphique. Les dinosaures sont apparus dans le Trias, il y a environ 250 à 200 millions d'années, mais les niveaux d'oxygène étaient à 16% de l'atmosphère à l'époque 7 (les niveaux actuels d'O₂ sont d'environ 20%). au Jurassique, il y a 200 à 150 millions d'années, les niveaux d'oxygène atteignent environ 26% 8. Au Crétacé, il y a environ 150 à 65 millions d'années, O₂ était à environ 30% 9. Les pourcentages O₂ sont tirés des infoboxes sur le côté droit des articles de wikipedia, qui à leur tour prennent le numéro d'un complot très similaire à celui que j'ai publié ici, bien qu'il soit en allemand 10.
J'ai compilé des listes de dinosaures les plus lourds et les plus légers en parcourant l'article de wikipedia sur la taille des dinosaures 11 et en allant à l'article sur chaque dinosaure et en vérifiant s'il s'agissait du Trias, du Jurassique ou du Crétacé. Si nous regardons les dinosaures les plus lourds, la plupart d'entre eux sont apparus au Crétacé:
Dinosaures les plus lourds Théropodes Période des tonnes métriquesSpinosaurus aegyptiacus 7-20.9 CrétacéCarcharodontosaurus saharicus 6.1-15.1 CrétacéGiganotosaurus carolinii 6.1-13.8 CrétacéGiganotosaurus carolinii 6.1-13.8 Crétacé 9.5 CrétacéOxalaia quilombensis 5-7 CrétacéAcrocanthosaurus atokensis 5.6-6.2 CrétacéTyrannotitan chubutensis 4,9-5,6 CrétacéSuchomimus tenerensis 2,7-5,2 CrétacéTherizinosaurus cheloniformis 5 CrétacéTarbosaurus bataar 4-5 CrétacéSauropodes Tonnes métriques PériodeAmphicoelias fragillimus 122,4 JurassiqueArgentinos huinculensis 60-90 Crétacé Crétacé 60-80 Crétacé
Mamenchisaurus sinocanadorum 75 JurassicSauroposeidon Proteles 40-60 CretaceousParalititan stromeri 59 CretaceousBrachiosaurus altithorax 28,7 à 56,3 JurassicPuertasaurus reuili 50 CretaceousRuyangosaurus giganteus 50 CretaceousAlamosaurus sanjuanensis 50-60 CretaceousFutalognkosaurus dukei 38,1 à 50 + CretaceousTuriasaurus riodevensis 40 à 50,9 Jurassic / CretaceousCamarasaurus supremus 47 JurassicDiplodocus hallorum 30 à 42,5 JurassicSupersaurus vivianae 32-40.2 JurassicElaltitan lilloi 42.9 CrétacéTehuelchesaurus benitezii 41.3 JurassicApatosaurus louisae 18-41.3 JurassicOrnithopods Métrique Tonnes Période Shantungosaurus g iganteus 9,9 à 22,5 CretaceousIguanodon seeleyi 15 CretaceousSaurolophus angustirostris 6,6 à 9 CretaceousIguanodon bernissartensis 8/3 à 8/6 CretaceousEdmontosaurus annectens 3/2 à 7/6 CretaceousBrachylophosaurus canadensis 4,5-7 CretaceousSaurolophus osborni 6,6 CretaceousLanzhousaurus magnidens 6 CretaceousParasaurolophus walkeri 3-5.1 CretaceousCharonosaurus de 5 CretaceousBarsboldia sicinskii 5 CretaceousCeratopsians tonnes métriques PeriodTriceratops horridus 5 -14 CrétacéTriceratops prorsus 6.5-11 CrétacéTitanoceratops ouranos 6.5-11 CrétacéEotriceratops xerinsularis 10 Crétacé
Pentaceratops sternbergii 3 à 4,8 CretaceousPachyrhinosaurus canadensis 3 à 4,4 CretaceousStyracosaurus albertensis 4.2 CretaceousAgujaceratops mariscalensis 2,6 CretaceousCentrosaurus apertus 01/01 à 02/05 CretaceousCoronosaurus brinkmani 2 CretaceousRubeosaurus ovatus 2 CretaceousAchelousaurus horneri 2 CretaceousPachyrhinosaurus lakustai 2 CretaceousChasmosaurus belli 2 CretaceousThyreophorans tonnes métriques PeriodDacentrurus armatus 5 à 7,4 JurassicAnkylosaurus magniventris 1,7 à 6 CretaceousStegosaurus stenops 2,6-5,3 JurassiqueCedarpelta bilbeyhallorum 5 CrétacéHesperosaurus mjosi 3,5-5 JurassiqueTuojiangosaurus mu ltispinus 4,8 JurassicWuerhosaurus homheni 4 CretaceousNiobrarasaurus coleii 4 CretaceousStegosaurus ungulatus 3,5 JurassicGobisaurus domoculus 3,5 CretaceousNodosaurus TEXTILIS 3,5 CretaceousPalaeoscincus costatus 3,5 CretaceousSauropelta edwardsi 3 CretaceousEdmontonia rugosidens 3 CretaceousEdmontonia de 3 CretaceousEdmontonia longiceps 2.3-3 CretaceousTuojiangosaurus multispinus 2,8 JurassicEuoplocephalus tutus 2 à 2,7 CretaceousJiangjunosaurus junggarensis 2,5 Jurassic
Ce n'est pas exactement une manière juste de le faire, mais je ne voulais pas calculer la masse moyenne des dinosaures au fil du temps. Je sais que certains groupes, comme les cératopsiens, ne sont apparus qu'au Jurassique tardif, faussant les résultats, et je n'ai fait aucune tentative de différencier les périodes tardives ou précoces. Cependant, j'ai également remarqué que bon nombre des plus petits dinosaures sont également apparus au Crétacé. Faites attention aux unités, même les plus petits sauropodes sont mesurés en tonnes métriques.
Dinosaures les plus légersTheropods kg PériodeParvicursor remotus 0.137 CretaceousEpidexipteryx hui .164-.391 JurassicCompsognathus longipes 0.26 JurassicCeratonyketus oculatus 0.31 JurassiqueLigabueino andesi 0,35 CrétacéMicroraptor zhaoianus 0,4 CrétacéSinosauropteryx prima 0,55-0,99 CrétacéRahonavis ostromi 0,58 CrétacéMahakala omnogovae 0,76-0,79 CrétacéXiaotingia zhengi 0,75 Jurassique CrétacéMei long 0,95 Période des tonnes métriquesPleurocoelus nanus 0,5 CrétacéMagyarosaurus dacus 0,75 CrétacéEuropasaurus holgeri 0,8-1 JurassiqueBonatitan reigi 1 CrétacéLapparentosaurus madagascariensis 1,4 JurassiqueLessemsaurus sauropoides 1,8 TriassiqueLirainosaurus 7-4 Astaurus liétaurus à 1,8 Triassique
Amargasaurus CretaceousHypselosaurus priscus 02.06 à 03.08 CretaceousEuhelopus zdanskyi 3,4 2,7 à 8 CretaceousNeuquensaurus australis CretaceousRinconsaurus caudamirus 4.1 03.05 à 06.01 CretaceousAtacamatitan chilensis 4.3 CretaceousDicraeosaurus hansemanni 4.4-5 kg JurassicOrnithopods PeriodGasparinisaura cincosaltensis 1-13 CretaceousYueosaurus tiantaiensis 3.9 CretaceousFulgurotherium sud CretaceousNotohypsilophodon comodorensis 6 6 JurassicYandusaurus hongheensis 06/06 au 07/05 JurassiqueHypsilophodon foxii 7-21 CrétacéThescelosaurus sp. 7,9 à 86 CretaceousValdosaurus plongée 10 CretaceousHaya griva CretaceousAgilisaurus louderbacki 11 12 20 fessionnels JurassicDrinker JurassicChangchunsaurus parvus 20 CretaceousQantassaurus intrepidus 20 CretaceousZephyrosaurus schaffi 20 CretaceousOryctodromeus cubicularis 20 CretaceousOrodromeus makelai CretaceousCeratopsians 20 kg PeriodLiaoceratops yanzigouensis 2 CretaceousYamaceratops dorngobiensis CretaceousPsittacosaurus sinensis 2 4,1 5 CretaceousPsittacosaurus lujiatunensis JurassicYinlong downsi CretaceousMicropachycephalosaurus hongtuyanensis 5,5 5,9 Ju rassicChaoyangsaurus youngi 6 Jurassique
Xuanhuaceratops niei 6 JurassicBagaceratops rozhdestvenskyi 7 CretaceousPsittacosaurus meileyingensis 8 CretaceousPsittacosaurus neimongoliensis 8 à 8,4 CretaceousArchaeoceratops oshimai 10 CretaceousPsittacosaurus mongoliensis 12,1 à 20 CretaceousPsittacosaurus sibiricus 15 CretaceousThyreophorans kg PeriodScutellosaurus lawleri 3 JurassicEmausaurus ernsti 50 JurassicScelidosaurus harrisonii 64,5 à 270 JurassicAnimantarx ramaljonesi 300 CretaceousStruthiosaurus transylvanicus 300 CretaceousStruthiosaurus austriacus 300 300 CretaceousGargoyleosaurus parkpinorum JurassiqueMymoorapelta maysi 300 JurassiqueMinmi paravertebra 300 Crétacé
Alors qu'est-ce que cela signifie pour la relation entre les niveaux d'oxygène et la taille des dinosaures? Des niveaux d'oxygène plus élevés dans le Jurassique et le Crétacé ont probablement permis à de plus gros animaux d'exister, mais avec le temps, les dinosaures sont devenus plus diversifiés en général, y compris la taille. Beaucoup d'entre eux ont évolué pour devenir plus petits, bien qu'ils aient été autorisés à devenir plus grands par des niveaux plus élevés d'oxygène. Nous devons également noter que même si les niveaux d'oxygène étaient encore inférieurs à ce qu'ils étaient pendant le carbonifère, les animaux étaient beaucoup plus gros, très probablement en raison de leurs systèmes de transport d'oxygène plus efficaces (poumons, 3 (4?) Cœurs à chambre, systèmes circulatoires scellés, hémoglobine).
Si nous réfléchissons à ce qui pourrait pousser les espèces à devenir plus grandes, la concurrence pour la nourriture et la protection contre les prédateurs vient à l'esprit. Les sauropodes qui pouvaient atteindre les feuilles des arbres plus hauts avaient des avantages distincts par rapport à ceux qui ne le pouvaient pas. Les proies avaient une meilleure chance de combattre les prédateurs s'ils étaient plus gros. De même, les prédateurs pourraient tuer des proies plus grosses si elles devenaient également plus grosses. L'oxygène ne les a pas poussés à devenir plus gros, il leur a simplement permis de le faire.
Pour répondre à la question, l'atmosphère moderne pourrait-elle supporter des animaux aussi grands que des dinosaures? Cela pourrait probablement. L'animal vivant le plus lourd aujourd'hui est le rorqual bleu, avec une masse moyenne de 110 tonnes métriques, est plus lourd que tous les sauropodes sauf un sur la liste que j'ai compilée. L'animal terrestre le plus lourd vivant aujourd'hui est l'éléphant d'Afrique, avec une masse moyenne de 4,9 tonnes et jusqu'à 10 tonnes, serait un concurrent respectable avec de nombreux groupes de dinosaures que j'ai énumérés 12.
Une autre question intéressante n'est pas de savoir comment l'oxygène affecte la taille des organismes, mais comment il affecte leur métabolisme. Les animaux à sang froid n'ont pas besoin d'autant d'oxygène car ils ne dépensent pas autant d'énergie. Les animaux à sang chaud doivent constamment dépenser de l'énergie pour maintenir la chaleur corporelle, ce qui nécessite une plus grande consommation d'oxygène. Évidemment, être gros et à sang chaud vous obligerait à avoir besoin de niveaux d'oxygène encore plus élevés que 1 ou l'autre. Il se peut que les avantages d'avoir le sang chaud l'emportent sur les avantages d'une grande taille, mais je ne veux pas approfondir cette question pour le moment.
