Dinosaurukset

Nimeäminen

Nimi Dinosaurus tarkoittaa hirmuliskoa (< kreikk. deinos, 'hirmuinen' ja sauros, 'matelija/lisko'). Nimen keksi vuonna 1842 englantilainen luonnontutkija Richard Owen. Eri dinosaurusten nimissä on erilaisia päätteitä ja muita osia, jotka kuvaavat niiden ominaisuuksia, esimerkiksi siivellisyyttä tai hampaita. Päätettä -saurus käytetään etenkin matelijamaisten eläinten nimissä, ja pääte -raptor (lat. 'rosvo') tarkoittaa saalistajaa ja petoa. Nimiä on annettu usein myös tutkijoiden ja löytöpaikkojen mukaan.

Kehittyminen ja kukoistus

Dinosaurukset kuuluvat arkosaureihin, joihin kuuluvat myös esimerkiksi krokotiilieläimet, lentoliskot ja Postosuchus. Ensimmäiset dinosaurukset kehittyivät triaskaudella noin 235 miljoonaa vuotta sitten. Aluksi ne olivat pieniä, kaksijalkaisia eläimiä. Niiden takajalat kehittyivät pitkiksi ja suoriksi vartalon alle, toisin kuin muilla arkosaureilla, joiden jalat työntyivät ulos kyljistä. Tämä teki dinosauruksista muita matelijoita ketterämpiä ja mahdollisti niiden pitkäjaksoisen liikkumisen, sillä ne saattoivat asentonsa vuoksi kävellä ja hengittää samanaikaisesti. Kaksi varhaisinta dinosaurusta olivat Eoraptor ja Herrerasaurus. Muut dinosauruslajit olivat hyvin samantyyppisiä. Nämä varhaisimmat lajit olivat suurimmillaan parimetrisiä ja kolmetonnisia. Toistaiseksi ainoa tunnettu suurikokoinen varhainen laji oli kymmenmetrinen Ingentia prima, joka eli vain 15 miljoonaa vuotta ensimmäisten dinosaurusten jälkeen. Triaskauden lopulla eläneet prosauropodit, kuten Plateosaurus, olivat myöhempien sauropodien esi-isiä, pituudeltaan noin kymmenmetrisiä.
Jurakaudella 201–145 miljoonaa vuotta sitten dinosaurukset kehittyivät edelleen, ja niistä tuli maaeläinten hallitseva muoto. Joistain lajeista tuli jättiläisiä ja toisille kehittyi lentokyky. Panssaridinosauruksille kehittyi luulevyjä ja häntäpiikkejä suojaamaan niitä saalistajilta. Jurakauden loppupuolella elänyt varista pienempi Anchiornis saattoi olla yksi ensimmäisistä dinosauruksista, joka kykeni liitämään ilmassa. Lintujen lähisukulainen Archaeopteryx osasi jonkin verran jo lentää, muttei vielä kovin hyvin. Diplodocus kasvoi 33-metriseksi ja oli yksi suurimmista dinosauruksista. Myöhäisjurakauden yleisin suuri petodinosaurus oli 12-metrinen Allosaurus.
Liitukaudella 145–66 miljoonaa vuotta sitten jättiläismantereet hajosivat pienemmiksi mantereiksi. Sen seurauksena ilmasto-olot vaihtelivat aiempaa enemmän, jolloin dinosaurukset, kuten muutkin eläimet ja kasvit, saivat yhä enemmän alueellisia piirteitä ja kehittyivät entistä monimuotoisemmiksi. Muutokseen vaikutti joidenkin tutkijoiden mukaan myös uusien kukkakasvien syntyminen. Liitukaudella kehittyivät esimerkiksi Ceratopsia-ryhmä ja panssariselkäiset ankylosaurukset. Liitukauden puolivälissä elänyt 16-metrinen Spinosaurus oli mahdollisesti kaikkien aikojen suurin maapeto, ja samoihin aikoihin elänyt 35-metrinen Argentinosaurus ehkä suurin koskaan elänyt maaeläin. Tyrannosaurus rex eli aivan liitukauden lopulla.

Sukupuutto

Lentokyvyttömät dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon lyhyessä ajassa liitukauden lopulla noin 65,5 miljoonaa vuotta sitten. Samalla katosivat myös esimerkiksi lentoliskot ja joutsenliskot sekä yli puolet maapallon eläimistä. Teropodeista jurakaudella kehittyneistä linnuista osa selvisi joukkotuhosta, ja ne ovat ainoita nykyään eläviä dinosaurusten kladiin kuuluvia eliöitä.
Sukupuuton syystä ei ole päästy varmuuteen, mutta lukuisia teoria on esitetty. Monen tutkijan mielestä joukkosukupuuttoon vaikutti samanaikaisesti useampi kuin yksi tekijä. Sukupuuton nopeudesta on myös eri käsityksiä: jotkut tutkijat uskovat sen tapahtuneen muutamassa tuhannessa vuodessa, mutta toisten mukaan se tapahtui asteittain ja alkoi jo kauan ennen liitukauden loppua.
Ensimmäisen pääteorian mukaan dinosaurusten katoamista selittää liitukauden aikana alkanut ilmastonmuutos. Maapallon keskilämpötila laski, ja vuodenaikojen vaihtelut olivat entistä selkeämpiä. Merenpinta kohosi, mikä saattoi johtaa maanpäällisten elinpaikkojen pirstoutumiseen ja pienentyneiden eläinpopulaatioiden altistumiseen ympäristön muutoksille.
Toisen pääteorian mukaan laajat tulivuorenpurkaukset aiheuttivat lyhytaikaisen ilmaston lämpenemisen sekä laajoja savu- ja tuhkapilviä. Sen seurauksena kasvit kuolivat ja niiden myötä myös kasvinsyöjäeläimet ja niitä saalistavat pedot. Lounais-Intian Deccanin tasangon laavakerroksesta on havaittu 750 000 vuoden aikana tapahtuneissa tulivuorenpurkauksissa purkautuneen laavaa 1,2–1,3 miljoonaa kuutiokilometriä. Liitukauden lopun kolme suurta tulivuorenpurkausta osuivat lähelle dinosaurusten häviämistä.
Kolmannen pääteorian mukaan liitukauden lopulla Jukatanin niemimaan kohdalle törmäsi komeetta tai asteroidi. Törmäyksestä todennäköisesti seurasi maailmanlaajuisia metsäpaloja, kylmän sään jakso auringon säteilyn estyttyä ja tätä ilmakehän kohonneen hiilidioksidipitoisuuden vuoksi seurannut lämpökausi.
Muita, vähemmän suosittuja teorioita ovat esimerkiksi ensimmäisten kukkakasvien aiheuttamat myrkytykset, nisäkkäiden harjoittama dinosaurusten munien tuhoaminen, supernovan säteily tai kulkutaudit.

Olosuhteet

Ensimmäisten dinosaurusten ilmestyessä kaikki mantereet olivat yhdistyneenä Pangea-supermantereeksi. Sen vuoksi myöhäisen triaskauden ja varhaisen jurakauden dinosauruslajit olivat enimmäkseen samoja kaikkialla päin maapalloa. Kun Pangea alkoi hajota triaskauden lopulla, Aasian ja Pohjois-Amerikan lajit alkoivat eriytyä toisistaan. Myöhäisellä jurakaudella pohjoiset ja eteläiset mantereet eriytyivät toisistaan. Liitukauden lopulla Euroopassa oli suuria saaria ja niillä saaristo-oloihin sopeutuneita dinosauruksia. Pohjois-Amerikan itä- ja länsiosien välissä oli meri, joka aiheutti sen, että idän ja lännen dinosauruslajistot erosivat toisistaan.
Maapallolla vallitsi dinosaurusten aikana mesotsooisella kaudella lämmin ja leuto kasvihuoneilmasto, jonka aikana ei ollut napajäätiköitä. Triaskaudella Pangeasta suuri osa oli autiomaata. Sen hajotessa jurakaudella tulivat viileämmät ja kosteammat olosuhteet, joissa kukoistivat havupuut, käpypalmut ja saniaiset. Liitukausi oli lämmintä aikaa, ja kasvisto muistutti jo nykyajan kasvistoa.

Muita piirteitä

Dinosaurusten uskotaan olleen tasalämpöisiä.
Suurten dinosaurusten vahvoissa luissa oli onteloita, jotka vähensivät niiden painoa vaikuttamatta merkittävästi niiden lujuuteen. Lihansyöjädinosaurukset ja monet kasvinsyöjät olivat ketteriä kaksijalkaisia; jotkin kasvinsyöjät olivat hitaampia nelijalkaisia. Dinosaurusten juoksunopeudesta ei ole varmaa tietoa. Kaksijalkaisen dinosauruksen kävellessä sen pää, ruumis ja häntä olivat vaakasuunnassa samassa tasossa niin, että häntä tasapainotti eturuumista. Dinosaurukset kävelivät varpaillaan.
Useimmilla suurilla dinosauruksilla oli matelijamainen suomupeitteinen iho. Pienillä teropodeilla oli usein rakenteeltaan karvamaiset höyhenet. Ne käyttivät höyheniään aluksi pysyttelemään lämpimänä tai kosiomenoissa. Pieni dinosaurus Microraptor käytti raajojensa epäsymmetrisiä sulkia nousemaan ilmaan ja liitämään puusta puuhun. Jurakaudella elänyt höyhenpeitteinen Archaeopteryx oli varhainen teropodi, ja sitä pidetään ensimmäisenä varsinaisena lintuna. Joillakin dinosauruksilla oli töyhtö tai harja. Dinosaurusten höyhenten jäännöksistä on löytynyt todisteita niiden alkuperäisestä värityksestä. Monella dinosauruksella oli raidalliset tai kirkkaanväriset höyhenet. Niillä oli luultavasti myös monivärinen nahka. Dinosaurusten väreistä ei kuitenkaan tiedetä normaalitapauksissa mitään, joten eläinten rekonstruoinnissa väristä päättää usein taiteilija esteettisen vaikutelman perusteella.
Dinosaurusten keuhkot muistuttivat lintujen keuhkoja: niillä oli monimutkainen hengitysilman yksisuuntainen virtausjärjestelmä toisin kuin nisäkkäillä. Näin ne saivat elimistöönsä kerrallaan paljon happea.
Dinosaurusten hampaiden ja nokan muoto riippui niiden ruokavaliosta. Lihansyöjillä oli teräväreunaiset hampaat ja kasvinsyöjillä lehdenmuotoiset, hienontamiseen soveltuvat pureskeluhampaat ja usein teräväreunaiset, keratiinista muodostuneet nokat. Sauropodeilla ei ollut nokkaa tai pureskeluhampaita, vaan ne keräsivät lehtiä leukojen etuosan lusikanmuotoisilla hampailla. Suurin puruvoima on ollut Tyrannosaurus rexillä, 39 000 newtonia.
Jotkin dinosaurukset kehittivät lihansyöjiltä puolustautumiseksi paksun panssarin ja erilaisia puolustusaseita kuten sarvet, piikkejä, luulevyjä, ruoskamaisen hännän tai hännänpään nuijamaisen luukyhmyn.
Dinosaurusten aivot olivat hyvin pienet suhteessa niiden kokoon. Älykkäimpiä dinosauruksista olivat mahdollisesti pienet teropodit. Dinosaurusten aistit, kuten näkö ja haju, olivat ilmeisesti usein tarkemmat kuin ihmisellä. Kasvinsyöjien silmät olivat pään sivulla ja saalistajien silmät osoittivat eteenpäin.

Elintavat

Lihansyöjiä dinosauruslajeista oli noin 40 prosenttia. Kasvinsyöjät käyttivät ravinnokseen koostaan riippuen matalia pensaikkoja tai korkeita puita. Dinosaurusten aikaan ei vielä ollut heinäkasveja.
Kaikki dinosaurukset lisääntyivät munimalla. Dinosaurukset pesivät usein ylängöillä, koska siellä oli turvallisempaa pesiä ja kasvattaa poikasia kuin alangoilla. Monen lajin dinosaurukset vaelsivat vuosittain lisääntymään samoille alueille. Koska ylängöillä tapahtuu enemmän eroosiota kuin alavilla mailla, dinosaurusten pesien ja poikasten jäännöksiä on löydetty vain vähän. Dinosaurusten munat olivat eläinten kokoon nähden suhteellisen pieniä. Suurin muna oli Apatosauruksella, halkaisijaltaan 30 senttimetriä. Dinosaurukset munivat jopa yli 20 munaa kerralla, joten ne pystyivät lisääntymään nopeasti. Jotkin lajit jättivät munat oman onnensa nojaan, mutta toiset vartioivat niitä kuoriutumiseen asti ja ruokkivat poikasiaan sen jälkeen. Suurimmat dinosaurukset kaivoivat munilleen kuoppia ja peittivät ne maa-aineksella ja lehdillä, joiden maatuminen lämmitti pesää. Pienemmät lajit saattoivat istua pesällä hautomassa.
Dinosaurusten kasvunopeudesta ja elinajan pituudesta ei tiedetä vielä kovin paljon. Niiden uskotaan kasvaneen hyvin nopeasti: esimerkiksi Hypacrosauruksen ja Maiasauran on arveltu saavuttaneen täysikasvuisuus seitsemässä tai kahdeksassa vuodessa ja jättimäisten sauropodien 12 vuodessa.
Monet dinosauruslajit elivät laumoissa. Tämä on päätelty samalta paikalta löydetyistä useiden yksilöiden jäänteistä, samansuuntaisista jalanjäljistä ja poluista sekä lähekkäin löydetyistä pesistä. Suurimmat teropodit olivat ilmeisesti yksineläjiä tai liikkuivat pareittain tai pienissä ryhmissä. Pienet teropodit saattoivat liikkua kymmenienkin yksilöiden ryhmissä. Sauropodit liikkuivat ilmeisesti reilun kymmenen eri-ikäisen yksilön ryhmissä. Suurten ornitopodien ja sarvinaamojen laumat olivat jopa sata- tai tuhatpäisiä. Tällaiset suuret kasvinsyöjädinosaurukset vaelsivat suurissa laumoissa ruokalähteeltä toiselle syötyään yhden alueen puhtaaksi kasveista.

Varhaisia löytöjä

Ennen 1800-lukua dinosauruksia ei vielä tunnettu. Suuria fossilisoituneita luita ja jalanjälkiä oli löytynyt, mutta niiden oli uskottu kuuluneen esimerkiksi norsuille tai sukupuuttoon kuolleille jättilinnuille. Tutkijoiden mukaan kreikkalais-roomalaiset aarnikotkatarut 700-luvulta eaa. perustuivat luultavasti mongolialaisiin dinosauruslöytöihin. Varhaisin säilynyt julkaistu kuvaus dinosaurusten jäänteistä julkaistiin vuonna 1820 American Journal of Science and Arts -tiedejulkaisussa, kun connecticutlainen Solomon Dilsworth oli löytänyt kotitilaltaan luita, jotka paljon myöhemmin määriteltiin Anchisauruksen luiksi.

1800-luku

Englantilaiset William Buckland ja Gideon Mantell löysivät Etelä-Englannista 1820-luvulla dinosaurusten luita. Buckland kuvasi vuonna 1824 Megalosauruksen ja seuraavana vuonna Mantell kuvasi Iguanodonin. Löydöt olivat kuitenkin sirpaleisia, eikä niiden pohjalta pystytty luomaan kokonaiskuvaa kummastakaan eläimestä. Vuonna 1834 Brightonin läheltä löydettiin osittainen Iguanodonin luuranko. Euroopasta alettiin löytää ja nimetä lisää dinosauruksia. Englantilainen eläintieteilijä Richard Owen päätteli, että fossiilit edustivat kadonnutta suurten matelijoiden ryhmää. Hän kirjoitti raportin British Association for the Advancement of Science -yhdistykselle vuonna 1841, ja sana Dinosauria julkaistiin ensi kertaa yhdistyksen pöytäkirjoissa seuraavana vuonna.
Owenin julkaisua seuraavina vuosikymmeninä dinosauruksia löydettiin ja nimettiin paljon lisää, ja suuren yleisön kiinnostus niihin heräsi, kun dinosaurusten malleja esiteltiin maailmannäyttelyissä. Thomas Henry Huxley loi ensimmäisen dinosaurusten luokittelun vuonna 1868. Hän jakoi lajit kahteen alalahkoon, Dinosauria ja Compsognatha. H. G. Seeley uudisti luokittelun vuonna 1887 ja jakoi dinosaurukset niiden lantiotyypin mukaan liskonlantioisiin ja linnunlantioisiin.
Dinosauruslöytöjen painopiste siirtyi Euroopasta Pohjois-Amerikkaan 1800-luvun loppupuolella. Löytöpaikkoja oli etenkin läntisten osavaltioiden kuivilla seuduilla, tärkeimpänä niistä Wyomingin Como Bluff, joka löytyi 1877. Como Bluffista löytyi useiden vuosikymmenien aikana runsaasti myöhäisen jurakauden dinosauruksia. Jättimäisten ja pitkäkaulaisten sauropodien ulkonäöstä saatiin käsitys, kun niitä löydettiin Coloradosta 1877. Ennen vuosisadan vaihdetta Amerikasta löydettiin myös esimerkiksi Stegosaurus ja Allosaurus.

1900-luku

1900-luvun alku oli dinosauruslöytöjen kultakautta. Pohjois-Amerikasta löydettiin vuosisadan ensimmäisellä vuosikymmenellä Tyrannosaurus rex. Huomattavia löytöjä tehtiin Pohjois-Amerikan lisäksi nyt myös Afrikassa ja Aasiassa, etenkin Gobin autiomaassa. Sen jälkeen dinosaurustutkimus kuitenkin alkoi hiipua, sillä selkärankaisia tutkivat paleontologit kiinnostuivat nisäkkäistä, ja 1950-luvulla se oli lakannut lähes täysin. Suuret museotkaan eivät enää kaivanneet uusia vetonauloja.
Tutkijat alkoivat kiinnostua dinosauruksista uudelleen 1960-luvulla. Uudet löydöt muuttivat vanhoja käsityksiä dinosauruksista, kuten niiden lämmönsäätelystä ja sukulaissuhteesta lintuihin. Dinosauruksia alettiin kuvata taiteessa aiempaa aktiivisempina ja värikkäämpinä, ja myös suuri yleisö kiinnostui niistä uudelleen. Kiinasta tuli 1970-luvulla maailman merkittävin dinosaurusten löytöpaikka. Myös Etelä-Amerikasta alettiin löytää tärkeitä fossiileja.

Nykyaikana

Dinosaurusten tutkimus on kehittynyt voimakkaasti 1990-luvulta alkaen, ja vuosien 1990 ja 2010 välillä tunnettujen dinosaurusten määrä on noussut 85 prosenttia. Teknologian kehityksen ansiosta dinosaurusten biologiaa pystytään nykyisin tutkimaan entistä tarkemmin. 2000-luvun alkuvuosina syntyneen biomekaniikan avulla saadaan uutta tietoa dinosaurusten puruvoimasta, pään asennosta, niskan liikkuvuudesta, eturaajojen vahvuudesta ja juoksukyvystä.

Fossiilit

Dinosaurusten fossiileja on monen eri tyyppisiä, ja ne paljastavat dinosauruksista erilaisia asioita. Museoissa näytteillä on luurankoja, joista osa on koottu hajanaisista löydöistä ja osa kokonaisista luurangoista. Parhaiten säilyviä fossiileja ovat hampaat, sillä hammaskiille on hyvin kestävää. Hampaiden muodot ovat myös hyvin lajityypillisiä, mikä auttaa lajien tunnistuksessa. Hampaista tutkijat voivat myös selvittää sen, mitä eläin söi ja miten se keräsi ja käsitteli ravintonsa. Esimerkiksi tyypillisen lihansyöjädinosauruksen hampaat ovat sahalaitaiset ja kasvinsyöjän hampaat lehdenmuotoiset. Fossiloituneista jäljistä voidaan selvittää, miten dinosaurukset liikkuivat ja miten ne elivät yhdessä. Koproliiteista voidaan nähdä, mitä dinosaurukset söivät. Dinosaurusten munia on löydetty pesimäpaikoista, ja joissakin munissa on ollut fossilisoituneita alkioita. Dinosaurusten pehmytkudoksista ei ole säilynyt paljon jälkiä. Joissakin erikoisolosuhteissa fossilisoituneista yksilöistä on löytynyt jälkiä verisuonista, ihosta, suomuista, höyhenistä tai lihasten ääriviivoista.

Rekonstruointi

Dinosaurusten luurankoja on esillä useissa museoissa. Jotkin näyttelykappaleet on koottu alkuperäisistä fossiileista. Koska löydetyt luurangot eivät yleensä ole kokonaisia, joskus osa luurangon osista on jäljennöksiä, jotka on tehty lasikuidusta, kipsistä tai kaiverretusta puusta. Puuttuvien luiden jäljennökset tehdään lähisukulaisten fossiilien pohjalta. Luuranko saattaa myös olla koostettu kahden eri yksilön jäännöksistä. Museoiden luurangot nostetaan pystyyn metallisten tai muovisten tukirakenteiden avulla. Luurankojen asentoja voidaan korjailla sen mukaan, miten käsitykset dinosauruksista muuttuvat ajan myötä.
Nykyisin tietokoneiden avulla tehdään kolmiulotteisia kuvia, joiden kautta dinosaurusta voidaan katsella eri kulmista ja eri asennoissa.

Luokittelu

Dinosauruksia tunnetaan yli tuhat lajia, ja uusia nimetään koko ajan. Luokittelu on kuitenkin epätarkka, sillä moni löytö on puutteellinen ja sirpaleinen ja voi koostua usean lajin yksilöistä tai edustaa kokonaan toista lajiryhmää kuin dinosauruksia. Nykyisin tunnetut taksonit edustavat arviolta 10–25 prosenttia dinosaurusten todellisesta monimuotoisuudesta.
Dinosaurukset jaetaan lantionrakenteensa perusteella liskonlantioisiin (Saurischia) ja linnunlantioisiin (Ornithischia). Lahkot erkaantuivat toisistaan jo varhain. Liskonlantioiset dinosaurukset olivat lihaasyöviä kaksijalkaisia teropodeja, kuten Tyrannosaurus rex, sekä nelijalkaisia ja pitkäkaulaisia kasvinsyöjiä, sauropodeja.
Linnunlantioiset olivat enimmäkseen kasvinsyöjiä. Lahkoon kuuluvat rajakalloiset (Marginocephalia), panssaridinosaurukset (Thyreophora) ja ornitopodit. Rajakalloisiin kuuluvat luupäät (Pachycephalosauria) ja sarvinaamat (Ceratopsia). Panssaridinosauruksiin kuuluvat stegosaurit ja ankylosaurit.
Dinosauruksille on aikojen saatossa laadittu monia sukupuita. Seuraavassa Michael J. Bentonin määrittelemä sukupuu (2004).

Dinosaurukset populaarikulttuurissa

Dinosaurukset ovat kirjallisuuden, elokuvan ja sarjakuvien suosittu aihe. Tunnettuja dinosaurusaiheisia teoksia ovat esimerkiksi Arthur Conan Doylen romaani Kadonnut maailma (1912), Bill Wattersonin Lassi ja Leevi -sarjakuva, Michael Crichtonin Dinosauruspuisto (1990) ja siitä tehdyt Jurassic Park -elokuvat sekä BBC:n animaatiosarja Matkalla dinosaurusten kanssa (1999).