Ser um dinossauro gigante apresentou alguns desafios, como superaquecimento no sol do Cretáceo e fritar seu cérebro. Pesquisadores da Universidade de Ohio e NYITCOM no estado de Arkansas mostram em um novo artigo em PLOS ONE que o fortemente blindado, os anquilossauros de cauda chata tinham um ar-condicionado embutido no focinho.

"Os corpos enormes que vemos na maioria dos dinossauros devem ter ficado muito quentes em climas mesozóicos quentes, "disse Jason Bourke, Professor assistente do Instituto de Tecnologia de Nova York de Medicina Osteopática no estado de Arkansas e principal autor do estudo. "Cérebros não gostam disso, então queríamos ver se havia maneiras de proteger o cérebro de cozinhar. Acontece que o nariz pode ser a chave. "

Bourke e a equipe usaram tomografia computadorizada e uma poderosa abordagem de engenharia chamada dinâmica de fluidos computacional para simular como o ar se movia através das passagens nasais de duas espécies diferentes de anquilossauros, o Panoplosaurus do tamanho de um hipopótamo e o Euoplocéfalo do tamanho de um rinoceronte maior, para testar o quão bem narizes de anquilossauros transferem calor do corpo para o ar inspirado.

"Uma década atrás, meu colega Ryan Ridgely e eu publicamos a descoberta de que anquilossauros tinham passagens nasais incrivelmente longas enroladas em seus focinhos, "disse o co-autor do estudo Lawrence Witmer, professor do Ohio University Heritage College of Osteopathic Medicine. “Essas vias respiratórias complicadas pareciam o 'canudo maluco' de uma criança! Foi completamente inesperado e gritou por explicação. Fiquei emocionado quando Jason abordou o problema como parte de sua pesquisa de doutorado em nosso laboratório. "

"Este projeto é um excelente exemplo de como os avanços na tomografia computadorizada, Reconstrução 3-D, imagem, e a modelagem de dinâmica de fluidos computacional pode ser usada em pesquisas biológicas para testar hipóteses de longa data, "disse Kathy Dickson, um oficial de programa da National Science Foundation que financiou a pesquisa. "A partir dessas novas imagens e modelos, fósseis podem fornecer mais informações sobre organismos extintos como o anquilossauro - neste caso, oferecendo uma explicação de como características incomuns realmente funcionam fisiologicamente. "

O olfato pode ser uma função primária do nariz, mas narizes também são trocadores de calor, certificando-se de que o ar seja aquecido e umidificado antes de atingir nossos delicados pulmões. Para realizar este ar condicionado eficaz, pássaros e mamíferos, incluindo humanos, dependem de finos cachos de osso e cartilagem dentro de suas cavidades nasais chamados conchas, que aumentam a área de superfície, permitindo que o ar entre em contato com mais paredes nasais. "Anquilossauros não tinham turbinados, mas, em vez disso, deixavam seus narizes muito longos e tortos, "disse Bourke.

Quando os pesquisadores compararam suas descobertas com dados de animais vivos, eles descobriram que os narizes dos dinossauros eram igualmente eficientes para aquecer e resfriar o ar respirado. "Este foi um caso em que a natureza encontrou uma solução diferente para o mesmo problema, "disse Bourke.

Quanto tempo eram essas passagens nasais? No Panoplosaurus, eles eram um pouco mais longos do que o próprio crânio e em Euoplocéfalo eram quase duas vezes mais longos que o crânio, é por isso que eles estão enrolados no focinho. Para ver se o comprimento da passagem nasal foi a razão para essa eficiência, Bourke executou modelos alternativos com modelos mais curtos, passagens nasais mais simples que vão diretamente da narina para a garganta, como na maioria dos outros animais. Os resultados mostraram claramente que o comprimento do nariz era de fato a chave para sua capacidade de condicionamento de ar. "Quando colocamos um curto, nariz simples em seus focinhos, as taxas de transferência de calor caíram mais de 50% em ambos os dinossauros. Eles eram menos eficientes e não funcionavam muito bem, "disse Bourke.

Outra linha de evidência de que esses narizes eram condicionadores de ar que ajudavam a resfriar o cérebro veio das análises do fluxo sanguíneo.

"Quando reconstruímos os vasos sanguíneos, com base em canais e ranhuras ósseas, encontramos um rico suprimento de sangue correndo ao lado dessas passagens nasais complicadas, "disse Ruger Porter, palestrante do Ohio University Heritage College of Osteopathic Medicine e um dos co-autores do estudo. "O sangue quente do núcleo do corpo viajaria por esses vasos sanguíneos e transferiria seu calor para o ar que entra. Simultaneamente, a evaporação da umidade nas longas passagens nasais resfriava o sangue venoso destinado ao cérebro. "

Então, por que a necessidade de trocadores de calor tão eficazes? Os grandes corpos de Panoplosaurus e Euoplocephalus eram realmente bons em reter calor, o que é bom para ficar aquecido, mas ruim quando os animais precisam se refrescar. Este problema de derramamento de calor os colocaria em risco de superaquecimento, mesmo em dias nublados. Na ausência de algum mecanismo de proteção, o delicado tecido neural do cérebro pode ser danificado pelo sangue quente do núcleo do corpo.

"Certo, seus cérebros eram quase comicamente pequenos, "Bourke disse." Mas eles ainda são seus cérebros e precisam de proteção. "

As complicadas vias aéreas nasais desses dinossauros agiam como radiadores para resfriar o cérebro com um fluxo constante de sangue venoso resfriado, permitindo-lhes manter a cabeça fria o tempo todo. Essa façanha de engenharia natural também pode ter permitido a evolução dos grandes tamanhos de tantos dinossauros.

“Quando olhamos para a cavidade nasal e as vias aéreas nos dinossauros, descobrimos que os narizes mais elaborados são encontrados nas espécies de grandes dinossauros, o que sugere que o estresse fisiológico do grande tamanho do corpo pode ter estimulado algumas dessas novidades anatômicas para ajudar a regular a temperatura do cérebro, "Witmer disse.

A próxima etapa dos pesquisadores é examinar outros dinossauros para determinar quando esse aumento nasal aconteceu.

"Nós sabemos que grandes dinossauros tinham essas vias aéreas malucas, mas exatamente com que tamanho isso aconteceu? ", disse Bourke." Essa elaboração foi gradual à medida que o tamanho do corpo aumentava, ou existe um tamanho limite em que um nariz comum não pode mais fazer o trabalho? Nós simplesmente não sabemos ainda. "