maandag 22 april 2013

Dinomelk

Dinomelk. Dinosauriërmelk. Paul Else gooit een idee op in The Journal of Experimental Biologie van 11 april 2013. Leuk idee, maar wat is de achtergrond daarvan?
figuur 1. Uit het ei komende dino's.
Eerst maar wat dinomelk zou zijn, dan waarom het zou kunnen bestaan.


Dinosauriërmelk? Als duivenmelk.  Bijvoorbeeld. Duiven voeren hun jonge kuikens met een afscheiding uit de krop. Jonge net gevoede duifjes hebben soms een druppel aan hun snaveltje; het ziet er als gewone melk uit. Ze steken hun snaveltje ook ver in de mond van pa en ma en maken drinkbewegingen (opzuigen, doen ze ook uit de waterbak). Beide ouders maken duivenmelk aan: een heel gunstige geëmancipeerde regeling bij het grootbrengen van kuikens. Jonge kuikens kunnen nog geen zaden verteren, en hebben veel eiwit nodig.

Figuur 2. Voerende duif, duivenmelk (of voorgeweekte zaden) zichtbaar. Foto afkomstig van http://gloriousbirds.blogspot.nl/2007/01/nesting-exploits-of-pink-necked-green.html)
Duivenmelk bevat veel eiwit en vet: 10% vet en 23% eiwit, geen suikers. Mensenmelk bevat  4.5% vet,  1.1%eiwit en 6.8% suikers. Koijnen zijn veel beter uitgerust:  12.2% vet,  10.4% eiwit,  1.8% suikers.  Koemelk wordt opgegeven als 3.9% vet, 3.2% eiwit en 4.8% suikers, al zullen de rassen sterk verschillen.  Er zitten ook hormonen als groeihormoon in melk, en afweerstoffen, ook in duivenmelk.

Duiven zijn niet de enige vogels die hun kuikens voeren met een afscheiding. Flamingo’s, de keizerpenguin en stormvogelachtigen als de albatros doen het ook. Het soort afscheiding verschilt per vogelgroep.
Figuur 3. Voedende flamingo: melk druipt uit de snavel.
Voeren met een afscheiding die geproduceerd wordt ergens tussen bek en maag komt al met al niet erg vaak voor, maar is toch eenduidelijke mogelijkheid bij vogels. Het gaat om vogels waarbij de jongen niet direct het volwassen voer kunnen eten, of waar de ouders zo lang weg zijn dat er niet onmiddellijk gevoerd kan.

Dan dino’s. Wat weten we van ouderzorg bij dino’s? Wat weten we van dinokuikens?
Sommige dino’s nestelden in kolonies. Sommige dino’s broedden.  Sommige dino’s deden aan ouderzorg. Bij sommige dino’s groeiden de kuikens heel snel. Het is maar net bij welke soort iets gevonden is – meer geluk dan wijsheid als je iets weet.

Hoe snel groeiden dinosauriers? En hoe weet je hoe snel ze groeiden? De groeisnelheid wordt gehaald uit de structuur van dinosauriërbot, van een groot bot als bv het dijbeenbot. Er zijn ringen te zien in de doorsnee van een goed bewaard bot, en het lijkt erop dat dat jaarringen zijn.
Figuur 4. Botdoorsnede dijbeenbot Shuvuuia deserti; het pijltje wijst een groeiring aan. Erickson 2001.
Er zijn door Erickson en medewerkers groeicurven gemaakt voor zes dinosauriërs, twee uit elke hoofdafdeling . De beesten verschilden sterk in grootte.

Figuur 5. De plaats van de zes dino’s in de studie binnen de algehele indeling van de dinosauriërs. Archaeopteryx is gegeven voor referentie.
Uit de gegevens bleek dat alle dinosauriërs sneller groeiden dan elk huidig reptiel, en ook sneller dan de huidige en fossiele krokodillen.De kleine dino’s groeiden redelijk snel, ongeveer even snel als buideldieren.  De grote dinosauriers groeiden even snel als placentale zoogdieren of nestvliedende vogels. Bij de reuzen was de groei overeenkomstig met die bij walvissen met ongeveer gelijke grotte. Geen enkele niet-vogel dinosauriër groeide even snel als kuikens bij nestblijvende vogels.
Figuur 6 Groeisnelheid bij Maiasaura, een van de zes dino’s bestudeerd door Erickson, vergeleken met de huidige krokodillen en Deinosuchus, een reusachtige krokodil uit het Krijt. (Padian et al. Nature 2001 figuur 2)

Bij Hadrosaur soorten als Maiasaura (in de Ornithischia) zijn nesten gevonden die kennelijk jaarlijks opnieuw gebruikt werden: de jongen zaten op kapotte eischalen die opgehoopt waren. Deze dinokuikens waren klein ten opzichte van hun ouders.: 0.3 tot 0.5 kg voor een ouder van 2500 kg in Maiasaura, en jongen van 3-4 kg voor een volwassenen van 4400 kg in Hypacrosaurus. De pootbotten van de kleinen jongen waren nog niet verbeend, zodat het waarschijnlijk is dat we met nestblijvers te maken hebben. De jongen verllieten het nest bij een kg of 20. Dat betekent dat de ouders het nest verzorgd moeten hebben, en voedsel en vocht voor de kuikens aangebracht. Er zijn geen sporen van plantmateriaal bij het nest gevonden.

Alle planteneters hebben bacteriën nodig bij de vertering van planten. Die bacterien wonen in de voordarm of in de achterdarm, al naar gelang de soort. Jonge planteneters komen  veelal daaraan door een hapje poep ; het duurt even voordat het systeem aan de praat is. Wat moeten de jongen eten in de tussentijd? Iets met veel eiwit, want dat hebben ze nodig om te groeien. Het eiwitgehalte van bladeren is laag, zeker bij de naaldbomen waarvan de vroege dinosauriërs aten.  Ook zaadetende vogels voeren hun jongen insecten of wormen om te groeien. Of melk, natuurlijk.

Al met al, het idee is dat plantenetende dinosauriërs speciaal voer voor hun jongen nodig hadden. Even vleeseter worden? Geen insecten, want daar zijn dinosauriërs te groot voor. Fijngemalen plant uit de krop is een mogelijkheid – met toegevoegd eiwit graag, voor de nodige groei. Hier is het dat het idee dinomelk om de hoek komt kijken.


*******************
P.L.Else, 2013. Dinosaur lactation?  Journal of Experimental Biology 216: 347-351.
G. M. Erickson, K.  Rogers & S. A. Yerby, 2001. Dinosaurian growth patterns and rapid avian growth rates. Nature 412: 429-433
K. Padian, A.J. de Ricqlès & J.R. Horner, 2001. Dinosaurian growth rates and bird origins. Nature 412:  405-408.

http://jeb.biologists.org/content/216/3/347.abstract (alleen abstract zonder betaling). http://nl.wikipedia.org/wiki/Duivenmelk
http://en.wikipedia.org/wiki/Crop_milk
http://www.zmescience.com/medicine/genetic/fancy-a-cup-of-pigeon-milk/
http://io9.com/5983401/did-dinosaurs-produce-milk-for-their-young
http://media.uow.edu.au/news/UOW142508.html

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen