Mengapa Dinosaurus Bisa Berukuran Raksasa?

Kenapa dinosaurus bisa berukuran raksasa? Kenapa pula hewan zaman sekarang cuma “segede” gajah atau “setinggi” jerapah? Artikel ini akan menelusuri jawabannya dari berbagai faktor.

Hai #ZeniusFellows! Perkenalkan, saya Julio, salah satu guest blogger untuk Zenius Blog. Di artikel perdana ini, saya mau berbagi tentang suatu hal yang saya gemari. Sebagai orang yang menghabiskan masa kecil di era 90-an, saya termasuk anak yang terjangkit dinosaur hype. Dinosaurus sangat populer di masa itu dan sering muncul di berbagai media, mulai dari kartun Land Before Time, serial dokumenter Walking With dari BBC, hingga film Jurassic Park yang revolusioner pada masanya.

Ketertarikan terhadap dinosaurus dan hewan purba lainnya menimbulkan rasa penasaran sejak saya kecil.

Kok bisa dinosaurus tumbuh sampai segede itu sih? Kok hewan di zaman sekarang paling cuma “segede” gajah atau “setinggi” jerapah ya? Kenapa bisa gitu?

Saat ini saja, pemegang rekor hewan darat terbesar yang pernah hidup di muka bumi dipegang oleh Patagotitan mayorum, dinosaurus dari clade Sauropoda yang ditemukan di kawasan Argentina. Patagotitan memiliki panjang sekitar 37 meter dengan berat kurang lebih 76 ton. Diperkirakan jika Patagotitan sedang mengadahkan lehernya secara tegak, tinggi dari ujung kaki hingga ujung kepala bisa mencapai sekitar 16 meter. Supaya lebih kebayang betapa gedenya Patagotitan, coba lihat gambar ini.

Perkiraan ukuran maksimum yang dapat dicapai oleh Sauropoda terbesar

Sebelumnya, perlu saya klarifikasi dulu. Tidak semua dinosaurus itu raksasa. Ada juga kok dinosaurus yang berukuran kecil. Di sisi lain, selain dinosaurus, ada pula hewan purba lain, seperti Mammoth, yang berukuran jumbo dibandingkan hewan modern sekarang. Tapi kayaknya bakal kepanjangan kalo saya bahas hewan purba lain. Makanya saya akan fokus bahas tentang dinosaurus saja ya.

Baiklah, saya bakal mencoba menjawab kenapa beberapa dinosaurus bisa berukuran raksasa. Dinosaurus yang saya bahas di sini hidup di Mesozoic Era sekitar 220-65 juta tahun lalu. Walaupun saya akan menjelaskan dinosaurus secara umum, tapi ada beberapa faktor yang memiliki dampak signifikan terhadap ukuran dinosaurus dari clade Sauropoda yang banyak berukuran raksasa. Saya ingin mengajak kamu untuk menelusuri jawabannya sesuai dengan pengetahuan yang saya dapatkan selama kuliah Biologi.

 

Dampak Ukuran Tubuh pada Organisme

Sebelum ngebahas apa aja yang menyebabkan dinosaurus bisa berukuran raksasa, kayanya penting untuk mengerti apa sih efek ukuran tubuh bagi suatu organisme. Apa cuma nambah berat badan doang? Atau biar bisa nambah kuat?

Singkatnya sih, yang paling ngaruh terhadap seluruh hukum fisika terkait dengan ukuran suatu organisme adalah Square Cube Law. Sederhananya, Square Cube Law bisa ditulis begini:

Jika kita memperbesar ukuran panjang/tinggi suatu objek sebesar x, maka luas permukaannya akan meningkat sebesar x2, sedangkan volumenya akan meningkat sebesar x3.

Itu sebabnya rumus luas persegi itu kuadrat panjang sisinya, tapi rumus volume kubus adalah pangkat tiga panjang sisinya. Hal yang sama juga berlaku untuk bangun ruang lainnya.

Square Cube Law ini berlaku untuk tiap objek, gak cuma di organisme aja. Penerapan sehari-harinya contohnya saat ngejemur pakaian. Pakaian yang dibentangkan akan lebih cepat kering karena besarnya bidang kontak terhadap sinar matahari. Prinsip yang sama juga berlaku untuk berbagai struktur di mahluk hidup, misalnya bentuk daun yang tipis dan lebar, akar yang bercabang dan punya rambut akar, banyaknya microvili pada usus halus, dan masih banyak lagi.

Dengan memahami Sqaure Cube Law, kita jadi bisa tahu apa sih dampak ukuran tubuh pada suatu organisme dan apa saja batasan-batasan yang membuat suatu organisme memiliki ukuran tertentu. Biar enak, kita bagi bahas efek Square Cube Law menjadi dua fokus utama, yaitu gravitasi dan metabolisme.

1. Gravitasi: Berat, Postur Tubuh, dan Lokomosi

Setiap objek memiliki tiga fitur utama terkait ukuran, yaitu panjang/tinggi, luas permukaan, serta volume. Seperti yang disinggung di atas, hubungan antar ketiganya tidaklah linear, melainkan eksponensial.

Luas permukaan maksudnya luas kulit. Pada organisme, luas permukaan berkaitan dengan kekuatan otot dan tulang. Semakin besar luas permukaan tubuh, berarti lebar bidang kontak otot juga meningkat. Otot-otot ini kan alat gerak aktif. Jadi, luas permukaan setara dengan gaya yang dihasilkan organisme tersebut. Organisme besar menghasilkan gaya yang lebih kuat dibanding organisme kecil.

Volume maksudnya seberapa besar kapasitas organisme menampung organ-organ internalnya. Volume berkaitan dengan massa tubuh (serta berat) suatu organisme. Semakin besar ukuran suatu organisme, maka jumlah selnya semakin banyak pula. Peningkatan jumlah sel berdampak pada kenaikan massa tubuh, sehingga bobot tubuhnya juga makin berat.

Jadi hubungannya luas & volume dengan gravitasi gimana? Biar mudah ngebayanginnya, saya kasih contoh kasusnya deh.

Coba kita terapkan Square Cube Law pada manusia. Misalnya seorang manusia memiliki massa 80 kg. Karena ia hidup di bumi, maka ada percepatan gravitasi yang bekerja padanya, kita asumsikan 10 m/s2. Menurut hukum Newton, gaya yang diperlukan untuk menopang bobot tubuhnya adalah:

Jadi, dalam keadaan normal sehari-hari, si manusia ini memerlukan gaya sebesar 800 N untuk bisa menopang bobot tubuhnya.

Apa jadinya jika kita perbesar tingginya 2 kali lipat?

Menurut Square Cube Law, jika tinggi naik 2 kali lipat, luas permukaan akan naik 22 atau empat kali lipat. Ingat, luas permukaan berkaitan dengan gaya yang dihasilkan organisme (kekuatan tubuh). Oleh karena itu, kekuatan tubuhnya akan naik empat kali lipat juga. Jadi gaya yang dihasilkan otot dan rangka setelah perbesaran adalah:

Di sisi lain, sesuai dengan Square Cube Law, jika tinggi naik 2 kali lipat, volume akan naik 23 atau delapan kali lipat. Ingat, volume organisme berkaitan dengan massa tubuhnya. Oleh karena itu, massa tubuhnya akan naik delapan kali lipat juga, yaitu sekitar 640 kg. Artinya, ketika tinggi organisme naik 2 kali lipat, total gaya yang diperlukan untuk menopang beban tubuh akan menjadi:

Oke. Setelah tingginya diperbesar 2 kali lipat, gaya yang dihasilkan tubuh adalah 3200 N sedangkan gaya yang diperlukan untuk menopang bobot tubuhnya adalah 6400 N. Dengan kata lain, gaya yang dihasilkan hanya mampu menahan ½ bobot tubuh. Pengaruhnya gimana? Sederhananya, anggap saja seluruh pergerakan manusia tersebut akan menjadi dua kali lipat lebih lambat. Ini seperti sebuah truk yang mengangkut ribuan ton barang. Pasti si truk gak gampang melaju cepat kan.

Dari ilustrasi ini, bisa disimpulkan bahwa:

Ukuran maksimum yang dapat dicapai oleh suatu organisme dibatasi oleh gravitasi, karena kekuatan otot (yang meningkat secara kuadratik) tidak mampu mengikuti peningkatan bobot tubuh (yang meningkat secara kubikal).

Batasan yang sama juga menghalangi kemungkinan terealisasikannya mecha humanoid raksasa seperti pada Gundam dan Pacific Rim. Coba aja hitung sesuai Square Cube Law jika kita memperbesar manusia hingga 10 kali lipat. Susah banget ntar geraknya. Itu juga sebabnya banyak orang yang mengalami gigantisme (akibat kelainan hormon) akan sulit melakukan aktivitas normal, rentan terkena penyakit tulang dan sendi, serta membutuhkan bantuan tongkat atau leg braces.

Robert Waldlow, pemegang rekor manusia tertinggi dengan tinggi 272 cm dan berat 199 kg

Intinya, kita gak bisa begitu aja memperbesar ukuran suatu organisme tanpa mengubah bentuk tubuhnya. Harus ada kompromi dan penyesuaian untuk mengimbangi perubahan tersebut. Nah, maka dari itu terdapat beberapa penyesuaian bentuk tubuh pada hewan besar agar bisa mengimbangi gaya gravitasi. Coba perhatikan postur kedua kerangka berikut.

Bisa nebak gak mana Mammoth dan mana yang Sauropoda?

Bisa kita lihat, hewan jumbo seperti Mammoth dan Sauropoda memiliki postur tubuh yang mirip, dengan kaki kokoh berbentuk pilar. Tulang femur, tibia, dan fibula lebar, serta tulang jari yang dibungkus oleh lapisan daging tebal membentuk telapak. Jarak antara kaki kanan dan kiri cukup rapat. Badan juga gak terlalu melebar ke samping.

Fitur-fitur tersebut memungkinkan distribusi berat yang ideal untuk menopang bobot tubuh kedua raksasa tersebut. Titik berat terletak di area pinggul serta tidak terlalu jauh di atas permukaan tanah sehingga bersifat stabil, baik saat berdiri tegak maupun berjalan. Kaki yang berbentuk silinder dengan telapak luas mengakibatkan tekanan kaki terhadap tanah tidak terlalu besar.

Spoiler alert: Desain AT-AT di film Star Wars dengan titik berat yang jauh di atas permukaan tanah membuatnya sangat rentan untuk jatuh

Kalau tadi penjelasan yang hewan berkaki empat (quadrupedal), sekarang kita gantian bahas yang hewan berkaki dua (bipedal). Coba perhatikan perkembangan salah satu monster paling iconik ini dari masa ke masa.

Mana kira-kira replika yang paling mungkin dan realistis di antara para godzilla di atas?

Jawabannya: tidak ada. Seluruh versi Godzilla yang pernah muncul di film manapun gak mungkin eksis tanpa melanggar hukum fisika yang berlaku. Lah kenapa? Apa karena kegedean?

Selain ukurannya yang sangat besar (berkisar antara 40-106 meter), yang menjadi masalah lain adalah posturnya. Seluruh versi Godzilla didasarkan pada penggambaran postur tubuh dinosaurus yang ssudah usang. Theropoda (suborder-nya T-rex) dulu digambarkan memiliki postur tegak seperti kangguru, dengan ekor besar yang berperan sebagai “kaki ketiga” atau tripod dan menempel pada permukaan tanah.

Ilustrasi Tyrannosaurus rex pada awal abad ke-20
Rekonstruksi modern Tyrannosaurus rex

Keliatan gak beda posturnya di mana?

Postur tegak seperti Godzilla menempatkan titik berat di belakang pinggul, tepatnya antara kaki belakang dengan ekor. Hal ini tidak memungkinkan pergerakan dinamis, karena saat mengangkat satu kaki untuk melangkah, kaki yang lain tidak akan sanggup untuk menopang seluruh bobot tubuh. Belum lagi ekor yang menjadi beban tambahan karena menghasilkan gaya gesek saat berjalan.

Deskripsi modern dinosaurus bipedal itu lebih horizontal. Tubuh bagian depan yang berat diimbangi oleh ekor kaku yang letaknya jauh dari permukaan tanah. Postur demikian menempatkan titik berat di depan pinggul, yang fungsinya mirip kaya titik tumpu pada jungkat-jungkit. Kaki belakang sebagai penyangga, sehingga memudahkan mobilitas.

2. Metabolisme: Energi dan Panas Tubuh

Sederhananya, metabolisme adalah seluruh reaksi kimia yang berlangsung pada suatu organisme untuk menghasilkan energi. Jumlah energi yang digunakan oleh suatu organisme dalam kurun waktu tertentu disebut laju metabolisme. Hewan dengan tingkat aktivitas tinggi, misalnya harimau, memiliki laju metabolisme yang jauh lebih besar dibanding hewan yang aktivitasnya terbatas, misalnya koala. Organisme yang sedang tumbuh juga biasanya memiliki laju metabolisme yang besar.

Sayangnya, sesuai dengan hukum termodinamika, energi yang dihasilkan pasca-proses metabolisme selalu lebih kecil dari energi awal sebelum proses tersebut berlangsung. Energi yang hilang akan dilepas dalam bentuk energi panas (heat).

Namun, berkurangnya energi pada setiap proses metabolisme ini tidak selalu merugikan. Energi panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk menjaga suhu tubuh. Emang suhu tubuh buat apaan sih? Suhu tubuh itu sederhananya dibutuhkan untuk menjaga kinerja sistem organ di dalam tubuh agar stabil, sehingga memudahkan tubuh beraktivitas. Organ kan terbuat dari jaringan, jaringan tersusun atas sel, dan sel memiliki enzim-enzim berupa protein yang hanya aktif pada suhu tertentu. Gampangnya gini deh, enakan mana, bangun tidur langsung disuruh lari atau pemanasan dulu baru lari?

Jadi kaitannya dengan ukuran tubuh apaan?

Coba perhatikan kubus-kubus di atas. Gambar tersebut mendeskripsikan bentuk lain dari Square Cube Law, yaitu perbandingan antara luas permukaan dengan volume (surface to volume ratio). Sederhananya, semakin besar suatu objek, maka rasio luas terhadap volumenya semakin kecil.

Untuk urusan metabolisme dan panas, luas permukaan berkaitan dengan transfer panas dari/ke lingkungan. Luas permukaan besar akan mempercepat transfer panas, seperti pada kasus menjemur pakaian.

Di sisi lain, volume berkaitan dengan jumlah panas yang dihasilkan. Peningkatan volume disebabkan oleh bertambahnya jumlah sel, di mana tiap sel memiliki aktivitas metabolismenya masing-masing. Jadi, jika kubus paling kanan dianggap sebagai 1 sel yang menghasilkan 1 kalori panas, maka kubus paling kiri tersusun dari 1000 sel yang menghasilkan 1000 kalori panas.

Konsekuensi dari perbedaan rasio luas terhadap volume ini adalah organisme besar akan mudah overheat karena panas yang dihasilkan via metabolisme akan lebih besar dari panas yang dilepas via permukaan kulit. Lihat lagi kubus paling kiri, panas yang dihasilkan (volume) adalah 1000. Sedangkan luas permukaan untuk melepas panasnya cuma 600. Ada sebagian panas siswa yang akan kejebak di dalam, makanya jadi overheat.

Sebaliknya, organisme kecil akan cepat kedinginan atau kepanasan karena luas permukaan tubuhnya memungkinkan perpindahan panas dari/ke lingkungan secara cepat. Lihat lagi kubus paling kanan. Panas yang dihasilkan cuma 1 kalori. Tapi luas permukaan untuk melepas panasnya ada 6. Jadi cepat banget kedinginan. Hal ini juga yang menjadi alasan kenapa jari tangan dan  kaki adalah bagian tubuh pertama yang mudah merasa kedinginan.

 

Faktor yang Mendorong Dinosaurus Raksasa

Nah, setelah ngerti gimana ukuran tubuh berdampak terhadap suatu organisme, selanjutnya bakal dibahas soal apa aja yang mempengaruhi ukuran tubuh tersebut. Sebenarnya ada banyak faktor yang bertanggung jawab atas ukuran tubuh organisme. Namun sederhananya kita bisa kelompokkan menjadi faktor eksternal dan faktor internal.

A. Faktor Eksternal

A.1. Pengaruh Temperatur

Suhu hangat biasanya disebabkan oleh paparan cahaya matahari yang kontinu. Suhu hangat umumnya akan menguntungkan hewan karena mereka dapat menjaga suhu tubuh tetap konstan tanpa memerlukan laju metabolisme tinggi dan makanan dalam jumlah banyak. Di saat bersamaan, suhu hangat juga menguntungkan bagi tumbuhan, pertumbuhan dan produktivitas menjadi optimum. Alhasil, berlimpahnya makanan buat hewan herbivora, yang selanjutnya dimangsa oleh predator, dan seterusnya.

Ini salah satu faktor penyebab besarnya ukuran dinosaurus, karena rata-rata suhu bumi pada Mesozoic Era lebih tinggi 6o-12oC dibandingkan era modern sekarang. Jika dinosaurus masih hidup di zaman sekarang, kemungkinan besar ukurannya ga akan bisa segede dulu. Di zaman modern sekarang saja, reptil besar (seperti buaya) biasanya ditemukan di daerah tropis yang hangat. Ga bakal deh kita nemu buaya di daerah kutub.

A.2. Konsentrasi CO2

Kadar CO2 di atmosfer dapat mendorong peningkatan ukuran organisme. Tingginya kadar CO2 di era Mesozoic (yang terdiri dari periode Triassic, Jurassic, dan Cretaceous) menjadi salah satu faktor yang menyebabkan besarnya ukuran dinosaurus. CO2 ini kan bahan mentahnya fotosintesis buat tumbuhan. Jika konsentrasi CO2 tinggi, berarti laju fotosintesis tinggi. Pertumbuhan dan produktivitas tumbuhan pun meningkat. Dinosaurus herbivora yang disediakan banyak makanan bisa tumbuh besar. Dinosaurus karnivora juga bisa dapat mangsa besar sehingga laju pertumbuhannya meningkat.

Fluktulasi konsentrasi CO2 di atmosfer dari periode Cambrian hingga saat ini. Perhatikan grafik pada era Mesozoic (Tr, J, & K) yang lebih tinggi dari saat ini (N).

A.3. Keberadaan Relung (Niche)

Pertama-tama, saya bahas dulu definisi niche, karena seringkali pengertiannya agak abstrak. Niche adalah peranan suatu organisme di lingkungan tempat tinggalnya. Peranan ini mencakup seluruh faktor yang mempengaruhi kehidupannya, mulai dari habitat, cara adaptasi dengan lingkungan, interaksi dengan organisme lain, cara reproduksinya, dsb.

Kalau dianalogikan dengan istilah di game RPG, Niche itu seperti class suatu karakter. Tiap class memiliki skill, talent, attribute, & specialization yang beda dari class lain. Perbedaan tersebut menentukan playstyle dan role class tertentu di suatu party. Class knight memiliki role sebagai tanker, perannya buat defense. Assassin role-nya sebagai carry atau damage dealer, dan sebagainya.

Nah, suatu komunitas dalam ekosistem juga demikian. Suatu organisme tidak bisa hidup bersama dengan organisme lain yang memiliki niche yang sama di suatu ekosistem. Bayangin misal, party yang terdiri dari healer atau support doang, atau semuanya ingin jadi carry, ya jadinya gak efisien.

Untuk itu, ada yang namanya niche partitioning (pembagian relung): niche tiap organisme gak persis sama. Misalnya, di suatu sabana, zebra lebih memilih makanan berupa rumput, sedangkan kerbau lebih suka semak, dan jerapah terspesialisasi untuk makan pucuk pohon. Hal ini meminimalisasi kompetisi antar herbivora.

Berlaku juga untuk karnivora. Singa menjadi predator utama, sedangkan Hyena umumnya berperan sebagai scavenger.

Balik lagi ke persoalan ukuran tubuh, apa sih pengaruh niche ini? Suatu organisme bisa survive dan tumbuh dengan baik jika ia menempati niche khusus tanpa perlu bersaing dengan organisme lain. Dengan demikian, ia bisa mengeksploitasi sumber daya yang ada dengan efisien. Contohnya, Sauropoda yang mencapai ukuran raksasa karena persediaan tumbuhan melimpah dan punya role khusus, yaitu mengeksploitasi tumbuhan tinggi. Dengan role khusus ini, Sauropoda tidak punya predator.

B. Faktor Internal

Kalau tadi udah dibahas gimana pengaruh lingkungan terhadap ukuran organisme, sekarang kita bakal bahas gimana faktor anatomi-fisiologi suatu organisme dapat memungkinkan atau malah membatasi ukuran tubuhnya.

Salah satu pertanyaan di awal artikel ini adalah, kenapa sih dinosaurus bisa mencapai ukuran raksasa, tapi hewan saat ini gak ada yang sebesar itu? Apakah bisa hewan yang eksis di zaman sekarang dibuat sebesar dinosaurus?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, kita perlu membandingkan aspek anatomi dan fisiologi yang membedakan dinosaurus yang mendominasi era Mesozoic dengan mamalia yang mendominasi era Cenozoic hingga saat ini. Kalau kita membandingkan apple to apple antara dinosaurus terbesar dengan mamalia terbesar, perbedaannya nampak cukup signifikan. Jadi, apa aja sih perbedaan antara keduanya?

Perbandingan ukuran mamalia terbesar yang pernah ada dengan Patagotitan

B.1. Pengaruh Pengaturan Panas (Termoregulasi)

Kalau tadi di atas kita udah bahas dari mana panas tubuh berasal, sekarang giliran penjelasan pengaturan panas itu sendiri oleh suatu organisme. Sebelumnya, ada beberapa istilah yang perlu diketahui terkait termoregulasi. Mungkin selama ini pernah dengar istilah berdarah panas (endoterm) atau berdarah dingin (ektoterm) di pelajaran biologi. Apa sih itu maksudnya?

Endoterm itu sebutan bagi hewan yang mengandalkan panas hasil metabolisme tubuh sendiri sebagai sumber utama panas tubuh. Mamalia dan burung adalah contoh hewan yang endoterm. Hewan endoterm biasanya menjaga panas tubuhnya pada suhu konstan tertentu, misal pada manusia sekitar 37oC. Kalo naik dikit, ya bakal demam. Kalo turun dikit, ya bisa kedinginan. Ibarat pabrik, hewan endoterm harus menjaga suhu tertentu supaya tubuhnya bisa berfungsi optimal. Untuk menjaga suhu tubuhnya tetap konstan, hewan endoterm butuh lebih banyak makanan yang dibakar lewat metabolisme.

Kebalikan dari endoterm, hewan ektoterm memanfaatkan panas lingkungan sebagai sumber utama panas tubuhnya. Karena mengandalkan panas dari lingkungannya, suhu hewan ektoterm lebih “variatif” dan memiliki rentang toleransi panas yang cukup tinggi. Misalnya untuk kadal, umumnya pada kisaran 24-35oC. Karena sumber panasnya dari luar, mereka gak perlu banyak makan. Contohnya ekstrimnya ular Python, yang bisa istirahat gak makan selama beberapa minggu setelah menelan mangsa yang berukuran besar.

Tapi ada konsekuensi untuk masing-masing hewan. Karena suhu tubuhnya konstan, hewan endoterm bisa beraktivitas lebih lama, atau bisa dikatakan memiliki stamina dan endurance lebih tinggi. Di sisi lain, hewan ektoterm lebih cepat lelah. Hal ini bisa dilihat dari postur tubuhnya.

Postur tubuh merangkak (sprawling) memungkinkan hewan untuk beristirahat dengan cara menekuk kakinya sehingga bisa berbaring dengan perut menempel permukaan tanah. Postur ini lebih hemat energi dibandingkan berdiri tegak. Coba amati pergerakan cicak di rumah deh, berapa jauh jarak jalannya, dan seberapa sering dia berhenti tiap kali jalan?

Jadi hubungannya dengan dinosaurus apa?

Paleontolog umumnya sepakat bahwa dinosaurus cenderung endoterm. Jadi untuk urusan termoregulasi, kayanya dinosaurus cukup mirip dengan mamalia. Yang jadi pembeda adalah faktor lingkungannya. Karena kadar CO2 di era Mesozoic yang tinggi, dinosaurus diuntungkan dengan melimpahnya makanan dan suhu yang relatif hangat.

B.2. Perbedaan Arsitektur Rangka

Kerangka mamalia memiliki struktur kokoh dan padat yang memungkinkan daya mobilitas serta proteksi yang kuat. Sayangnya, hal ini harus dibayar dengan bobot tulang yang besar pula. Hal ini membatasi ukuran maksimal yang dapat dicapai mamalia, sesuai dengan Square Cube Law.

Smilodon fatalis, kucing gigi pedang paling populer
Deinonychus antirrhopus, dinosaurus yang digunakan sebagai model Velociraptor di franchise Jurassic Park

Kelihatan gak perbedaan di antara keduanya?

Postur dinosaurus Deinonychus agak lebih ramping, dengan tulang yang terkesan rapuh. Perbedaan lain yang penting terletak pada tengkorak. Tengkorak dinosaurus umumnya memiliki banyak lubang yang membantu meringankan bobot kepala.

Hal serupa juga berlaku pada Sauropoda. Leher panjang Sauropoda terdiri dari belasan tulang leher yang memanjang. Tiap ruas tulang belakang memiliki rongga yang cukup luas. Sauropoda juga memiliki kepala yang kecil sehingga memudahkan pergerakan leher. Jadi, walaupun ukurannya raksasa, ternyata tulang dinosaurus gak seberat itu.

B.3. Keberadaan Pundi-Pundi Udara

Mungkin sudah ada yang dengar kalo burung modern itu bersaudara dengan dinosaurus zaman dulu. Sebagaimana burung saat ini, dinosaurus (khususnya Theropoda & Sauropoda) memiliki sistem pundi-pundi udara (air sac). Keberadaan pundi-pundi ini merupakan salah satu cara dinosaurus menyiasati Square Cube Law. Meski berukuran besar, massa tubuhnya relatif ringan. Pundi-pundi udara juga berperan sebagai internal cooling system agar tubuh gak overheat.

Tapi peran di atas sebenarnya cuma fungsi sekunder. Fungsi utama pundi-pundi udara adalah untuk penyimpanan sementara udara dan mengalirkan udara ke paru-paru. Coba lihat gambar di bawah deh.

Sistem respirasi pada burung ini bersifat satu arah, yaitu aliran udara bergerak secara terus-menerus. Sistem ini mencegah udara yang masuk bercampur dengan udara yang akan dikeluarkan. Efisiensi mekanisme respirasi ini juga memungkinkan terpenuhinya kebutuhan oksigen untuk aktivitas yang berat. Selain itu, suplai oksigen jadi stabil yang sangat mendukung metabolisme tinggi. Jadi pertumbuhannya pun optimum.

B.4. Perbedaan Strategi Reproduksi

Mamalia pada umumnya mengandung dan melahirkan anaknya. Selama masa kehamilan, seekor mamalia betina menanggung beban energi bagi dirinya sendiri sekaligus janin yang dikandungnya. Semakin besar ukuran suatu mamalia, biasanya dibarengi dengan waktu kehamilan yang lama pula. Sebagai contoh, gajah memiliki durasi kehamilan hingga 22 bulan.

Hal ini membatasi pertumbuhan, baik pada induk maupun anaknya. Induk tidak dapat memenuhi kebutuhan energinya untuk tumbuh karena sebagian besar nutrisi disalurkan ke janin. Di sisi lain, asupan nutrisi yang terbatas dari induk juga tidak memungkinkan janin untuk tumbuh besar. Selain itu, induk juga mengalokasikan sebagian energinya pasca melahirkan untuk produksi susu.

Batasan energetik seperti ini tidak ditemukan pada vertebrata lain. Pengeluaran energi pada aktivitas reproduksi dinosaurus hanya terjadi pada saat ovulasi dan fertilisasi saja. Ukuran tubuh dinosaurus gak berpengaruh pada ukuran telur, yang hanya sebesar telur burung unta. Telur yang diproduksi juga memiliki harga energetik yang relatif kecil, karena telur diproduksi dalam jumlah sedikit.

Singkatnya, energy cost untuk satu anakan mammalia > beberapa anakan dinosaurus.

Perbandingan ukuran anakan gajah dengan Sauropoda

*******

Oke, jadi biar gak bingung, saya rekap soal faktor apa aja yang memungkinkan dinosaurus (khususnya Sauropoda) bisa jadi besar. Kurang lebih hubungannya kaya di diagram ini.

Jadi, banyak banget sebenarnya hal yang mempengaruhi ukuran tubuh hewan, dan faktor-faktor ini gak saling terpisah, melainkan berinteraksi satu sama lain, yang hasilnya bisa beragam tergantung dari variasi seluruh variabel yang terlibat.

Oke, mungkin cukup segitu tulisan kali ini. Semoga bisa menjawab pertanyan di awal. Bagi kalian yang tertarik lebih lanjut soal ukuran tubuh organisme dan efeknya, bisa nonton videonya Kurzgesagt di link berikut. Sampai jumpa di lain kesempatan.

Referensi:
Paul, Gregory S. (2010). The Princeton Field Guide To Dinosaurs. New Jersey: Princeton University Press
Kardong, Kenneth V. (2009). Vertebrate: Comparative Anatomy, Function, Evolution 5th Edition. New York: McGraw-Hill Primis
Sander, P Martin; Christian, A; Clauss, M; et al. (2011). Biology of the sauropod dinosaurs: the evolution of gigantism. Biol, Rev, (2011) 86, pp.117-155
https://en.wikipedia.org/wiki/Kleiber%27s_law
https://en.wikipedia.org/wiki/Physiology_of_dinosaurs
http://irl.cs.ucla.edu/papers/right-size.html

 

———————CATATAN EDITOR———————

Jika kamu ingin bertanya seputar ukuran dinosaurus, dampak ukuran tubuh pada organisme pada umumnya, ataupun berbagai konsep di atas ke Julio, silakan post pertanyaan kamu di kolom komentar, ya!


Dapatkan pengalaman belajar yang semakin seru dan bikin ketagihan dengan Zenius App!

Tersedia di Play Store

 

Download Zenius App di sini