Новітні досягнення техніки на додаток до найстарших положень порівняльної анатомії допомагають глибше заглянути в світ динозаврів. Багато аспектів анатомії й біології динозаврів уже піддаються розшифруванню: можна досить упевнено судити про спосіб життя різних динозаврів, механіку їх ходьби, перегони, рух щелеп і голови, про будову кісток, мозку, дихальної системи, органах почуттів і навіть популяційної динаміки.
Тепер майже всі риси динозаврів — і анатомічні, і поведінкові — прийнято порівнювати із пташиною організацією. Фахівці називають прадавніх монстрів незграбним терміном «непташині динозаври» (nonavia dinosaurs), протиставляючи їх властиво птахам. Осінній випуск журналу “Anatomical record” («Анатомічні записки»), присвячений до двохсотліття Чарльза Дарвіна, цілком присвячений динозаврам — і не тільки їх анатомії, але й усім іншим аспектам їх загадкового життя.
Команда Кеннета Лаковарі на розкопках в Аргентині, куди Дарвіну залишався всього один день дороги. Видобуток учених — майже повний кістяк гігантського пізньокрейдового (65 млн років) динозавра.
Як пише у вступній статті редактор випуску Петер Додсон, провідний спеціаліст по викопних рептиліях з Пенсильванського університету, сам Дарвін не має прямого відношення до науки про динозаврів. Хоча під час свого знаменитої натуралістської подорожі по узбережжю Південної Америки Дарвін відкрив безліч місцезнаходжень із плейстоценовими ссавцями, до динозаврів він так і не добрався. Йому залишався всього один день до того місця, де зараз Кен Лаковара (Kenneth Lacovara) з Університету Дрекселя веде розкопки крейдових динозаврів.
Звичайно, публічний інтерес до динозаврів підігрівається неординарною зовнішністю й лютістю цих гігантських хижаків. Але інтерес науковий, хоча й підживлюється за рахунок людського потягу до всього небезпечного й страшного, все-таки заснований на сприйнятті динозаврів як найцікавішого етапу в еволюції життя на Землі. Тому фахівці з динозаврів присвятили цей спеціальний випуск основоположникові еволюційної теорії.
Сьогодні вченим доступні такі методи дослідження й такий матеріал, про які натуралісти XIX і XX століть не могли й мріяти. Серед таких методів — рентгенівська скануюча томографія, яка дозволяє детально реконструювати внутрішні порожнини кістяка. А кількість знахідок у Китаї в останні роки настільки велике, що китайський матеріал тепер дозволяє вченим зробити деякі висновки про популяційну динаміку динозаврів.
Анатомія мозку й поведінка хижих динозаврів
Що палеонтолог може сказати про будову мозку тварини, що знайдена під час розкопок? Видалося б, майже нічого — адже мозкова тканина не зберігається у такому стані. Усе, що має палеонтолог, це зліпки черепних коробок — вмістищ мозку, — та й то, якщо особливо акуратному препараторові вдається очистити без огріхів цю внутрішню порожнину або зробити послідовний ряд розпилів цілого черепа. Але таких робіт одиниці, і найчастіше зроблені в них висновки легко заперечити, пославшись на недостатню збереженість матеріалу або на специфіку зразків.
Рентгенівська скануюча томографія дозволяє обійти всі ці труднощі: череп можна не руйнувати й не розпилювати, немає необхідності очищати кістки від породи, для дослідження стає доступний масовий матеріал. А дослідник одержує об'ємне зображення «зліпка» черепної коробки й далі, дотримуючись порівняльно-анатомічних правил, реконструює зовнішність і форму мозку. От такі чудові й винятково наочні реконструкції черепної коробки Tyrannosaurus rex одержали вчені з Університету Огайо. Ці реконструкції можна розглянути з усіх боків, одержати уявлення про відносні розміри й розташування різних відділів мозку, напрямку й ходу черепно-мозкових нервів і судин у мозку.
Як з'ясувалося, мозок тираннозаврів відмінно обслуговував своїх хижих носіїв. Він був настроєний на тонкий нюх, сприйняття низькочастотних звуків, швидкі скоординовані рухи голови й ока.
Усі динозаври мали гострий нюх, але в тираннозаврів він був розвинений ще краще, судячи з порівняльного розміру нюхових часток. Очевидно, що нюх відігравав помітну роль і в мисливських звичках цих гігантів, і в половій поведінці. Помічу, що аналіз, зроблений ученими з Університету Огайо, не підтвердив наявності в тираннозаврів вомероназального органа, відповідального за сприйняття статевих запахів.
Низькочастотні звуки найменше спотворюються відстанню й щільним середовищем, тому приблизно тираннозаври чули здалеку й скоріше звуки, видавані великими тваринами.
Цим гігантським ящерам був доступний швидкий рух очей, скоординований з рухами голови й шиї. Подібною властивістю володіють ті, хто в полюванні орієнтується на зір.
Велоцираптори — деревні хижаки
Велоцираптори — прославлені герої «Парку юрського періоду», швидкісні рівнинні хижаки, які охотяться зграями, наділені страшною зброєю — зубастими щелепами й чотирма гігантськими пазурами ( по одному на кожній із чотирьох кінцівок). Однак недавні китайські знахідки скорегували зовнішній вигляд цих плазунів — виявилося, що вони були покриті пір'ям, що допускає в них теплокровність. Нові дослідження тонкої будови пазурів і кісток велоцирапторів укупі з біомеханічними моделями дозволили групі дослідників з Англії й Америки довести іншу гіпотезу про їхній спосіб життя. Учені зрівняли обладнання й геометрію пазурів на задніх лабетах велоцираптора з пазурами хижих (деревних) птахів, наземних птахів і ссавців.
Це порівняння з усією визначеністю перемістило велоцираптора із землі на дерево. Ці хижаки використовували колосальні пазурі на ногах зовсім не тільки для того, щоб убивати товстошкіру жертву. При лазаннї по стовбуру вони опиралися на цей пазур. Очевидно, збільшення розмірів пазура допомагало втримувати на вертикальному стовбурі досить велику тварину — все-таки ці динозаври важили близько 15 кг. Опорою для деревного хижака також служив негнучкий хвіст.
Нові реконструкції ще більше зблизили цю групу динозаврів із птахами: пір'я, древний спосіб життя, та ще й у зграї. Учені знайшли також побічні докази того, що у велоцирапторів був «пташиний» механізм фіксації пазурів. Коли птах сидить на гілці, то її пазурі обхоплюють гілку й фіксуються в цьому положенні без витрат енергії. Це дозволяє птахові, наприклад, спати, сидячи на дереві й не падати вниз.
Ліворуч: класична реконструкція велоцираптора — страшного хижака, озброєного величезними гострими пазурами на другому пальці. Праворуч: остання реконструкція цього ящера — деревного хижака, що опирається при лазанні по стовбуру на пазурі й твердий хвіст.
Травоїдні динозаври вели турнірні бої
Зоологи з Університету штату Флорида (США), Пекінського й Шеньянского університетів (Китай), а також Музею природньої історії в Чикаго (США) уперше вивчили віковий склад дрібних динозаврів Psittacosaurus lujiatunensis. Матеріал, який вони розташовували, був надзвичайно представницьким — цілих 80 екземплярів різного розміру й віку. Усі вони походили з одного тимчасового шару (ранньокрейдове місцезнаходження Yixian Formation у Китаї) і, цілком ймовірно, усі разом загинули в лавовому потоці при виверженні вулкана. Так що ця колекція є більш-менш адекватним зліпком з реальної популяції пситтакозаврів.
Пситтакозаври (Psittacosaurus) — дрібні ( близько 2 м і 20 кг) травоїдні рептилії, які бігали на двох ногах, відкладали кілька десятків яєць і опікувалися про своїх малят. Але тільки з появою масового матеріалу стало можливим судити про них «демографії». Учені оцінили розподіл особин за віком і розмірами, на основі цих показників побудували криву виживання, тобто залежність імовірності смерті від віку.
У популяції були представлені й малята вагою від декількох сотень грамів, і дорослі великі тварини з максимальною вагою 25 кг. Вік — від декількох місяців до 11 років. Вік визначали по кістках: на поперечних зрізах (шліфах) кісток видні кільця прискореного й уповільненого росту, що позначають річний цикл. Частотний розподіл по віку говорить про те, що в цій популяції була висока смертність серед молодих тварин ( до трьох років), потім до 8 років тварини жили без особливих втрат, а після 8 років імовірність смерті знову зростала.
Висока смертність молодняку — це звичайне явище практично для всіх видів тварин. Але збільшення смертності по досягненню певного віку може бути зв'язане як з настанням старості, так і полової зрілості. У великих тварин, для яких характерна турбота про потомство й різко знижений прес хижаків, превалює перша причина. До видів з такої кривої смертності ставлять людей і тварини, що втримуються в неволі.
В інших великих тварин збільшення смертності в дорослому віці може позначати досягнення полової зрілості й конкуренцію, пов'язану зі зміною статусу. Як відомо з колишніх робіт, саме так склалися справи зі смертністю в тираннозаврів. У цьому дрібні пситтакозаври подібні зі своїми великими хижими родичами: очевидно, і вони конкурували за домінантне положення у своїх співтовариствах. Подібне обладнання внутрішньопопуляційних відносин забезпечила подібність кривих смертності в таких несхожих тварин. Автори дослідження припустили також, що демографічні властивості можуть бути однаковими у всіх динозаврів.
Тепер майже всі риси динозаврів — і анатомічні, і поведінкові — прийнято порівнювати із пташиною організацією. Фахівці називають прадавніх монстрів незграбним терміном «непташині динозаври» (nonavia dinosaurs), протиставляючи їх властиво птахам. Осінній випуск журналу “Anatomical record” («Анатомічні записки»), присвячений до двохсотліття Чарльза Дарвіна, цілком присвячений динозаврам — і не тільки їх анатомії, але й усім іншим аспектам їх загадкового життя.
Команда Кеннета Лаковарі на розкопках в Аргентині, куди Дарвіну залишався всього один день дороги. Видобуток учених — майже повний кістяк гігантського пізньокрейдового (65 млн років) динозавра.
Як пише у вступній статті редактор випуску Петер Додсон, провідний спеціаліст по викопних рептиліях з Пенсильванського університету, сам Дарвін не має прямого відношення до науки про динозаврів. Хоча під час свого знаменитої натуралістської подорожі по узбережжю Південної Америки Дарвін відкрив безліч місцезнаходжень із плейстоценовими ссавцями, до динозаврів він так і не добрався. Йому залишався всього один день до того місця, де зараз Кен Лаковара (Kenneth Lacovara) з Університету Дрекселя веде розкопки крейдових динозаврів.
Звичайно, публічний інтерес до динозаврів підігрівається неординарною зовнішністю й лютістю цих гігантських хижаків. Але інтерес науковий, хоча й підживлюється за рахунок людського потягу до всього небезпечного й страшного, все-таки заснований на сприйнятті динозаврів як найцікавішого етапу в еволюції життя на Землі. Тому фахівці з динозаврів присвятили цей спеціальний випуск основоположникові еволюційної теорії.
Сьогодні вченим доступні такі методи дослідження й такий матеріал, про які натуралісти XIX і XX століть не могли й мріяти. Серед таких методів — рентгенівська скануюча томографія, яка дозволяє детально реконструювати внутрішні порожнини кістяка. А кількість знахідок у Китаї в останні роки настільки велике, що китайський матеріал тепер дозволяє вченим зробити деякі висновки про популяційну динаміку динозаврів.
Анатомія мозку й поведінка хижих динозаврів
Що палеонтолог може сказати про будову мозку тварини, що знайдена під час розкопок? Видалося б, майже нічого — адже мозкова тканина не зберігається у такому стані. Усе, що має палеонтолог, це зліпки черепних коробок — вмістищ мозку, — та й то, якщо особливо акуратному препараторові вдається очистити без огріхів цю внутрішню порожнину або зробити послідовний ряд розпилів цілого черепа. Але таких робіт одиниці, і найчастіше зроблені в них висновки легко заперечити, пославшись на недостатню збереженість матеріалу або на специфіку зразків.
Рентгенівська скануюча томографія дозволяє обійти всі ці труднощі: череп можна не руйнувати й не розпилювати, немає необхідності очищати кістки від породи, для дослідження стає доступний масовий матеріал. А дослідник одержує об'ємне зображення «зліпка» черепної коробки й далі, дотримуючись порівняльно-анатомічних правил, реконструює зовнішність і форму мозку. От такі чудові й винятково наочні реконструкції черепної коробки Tyrannosaurus rex одержали вчені з Університету Огайо. Ці реконструкції можна розглянути з усіх боків, одержати уявлення про відносні розміри й розташування різних відділів мозку, напрямку й ходу черепно-мозкових нервів і судин у мозку.
Як з'ясувалося, мозок тираннозаврів відмінно обслуговував своїх хижих носіїв. Він був настроєний на тонкий нюх, сприйняття низькочастотних звуків, швидкі скоординовані рухи голови й ока.
Усі динозаври мали гострий нюх, але в тираннозаврів він був розвинений ще краще, судячи з порівняльного розміру нюхових часток. Очевидно, що нюх відігравав помітну роль і в мисливських звичках цих гігантів, і в половій поведінці. Помічу, що аналіз, зроблений ученими з Університету Огайо, не підтвердив наявності в тираннозаврів вомероназального органа, відповідального за сприйняття статевих запахів.
Низькочастотні звуки найменше спотворюються відстанню й щільним середовищем, тому приблизно тираннозаври чули здалеку й скоріше звуки, видавані великими тваринами.
Цим гігантським ящерам був доступний швидкий рух очей, скоординований з рухами голови й шиї. Подібною властивістю володіють ті, хто в полюванні орієнтується на зір.
Велоцираптори — деревні хижаки
Велоцираптори — прославлені герої «Парку юрського періоду», швидкісні рівнинні хижаки, які охотяться зграями, наділені страшною зброєю — зубастими щелепами й чотирма гігантськими пазурами ( по одному на кожній із чотирьох кінцівок). Однак недавні китайські знахідки скорегували зовнішній вигляд цих плазунів — виявилося, що вони були покриті пір'ям, що допускає в них теплокровність. Нові дослідження тонкої будови пазурів і кісток велоцирапторів укупі з біомеханічними моделями дозволили групі дослідників з Англії й Америки довести іншу гіпотезу про їхній спосіб життя. Учені зрівняли обладнання й геометрію пазурів на задніх лабетах велоцираптора з пазурами хижих (деревних) птахів, наземних птахів і ссавців.
Це порівняння з усією визначеністю перемістило велоцираптора із землі на дерево. Ці хижаки використовували колосальні пазурі на ногах зовсім не тільки для того, щоб убивати товстошкіру жертву. При лазаннї по стовбуру вони опиралися на цей пазур. Очевидно, збільшення розмірів пазура допомагало втримувати на вертикальному стовбурі досить велику тварину — все-таки ці динозаври важили близько 15 кг. Опорою для деревного хижака також служив негнучкий хвіст.
Нові реконструкції ще більше зблизили цю групу динозаврів із птахами: пір'я, древний спосіб життя, та ще й у зграї. Учені знайшли також побічні докази того, що у велоцирапторів був «пташиний» механізм фіксації пазурів. Коли птах сидить на гілці, то її пазурі обхоплюють гілку й фіксуються в цьому положенні без витрат енергії. Це дозволяє птахові, наприклад, спати, сидячи на дереві й не падати вниз.
Ліворуч: класична реконструкція велоцираптора — страшного хижака, озброєного величезними гострими пазурами на другому пальці. Праворуч: остання реконструкція цього ящера — деревного хижака, що опирається при лазанні по стовбуру на пазурі й твердий хвіст.
Травоїдні динозаври вели турнірні бої
Зоологи з Університету штату Флорида (США), Пекінського й Шеньянского університетів (Китай), а також Музею природньої історії в Чикаго (США) уперше вивчили віковий склад дрібних динозаврів Psittacosaurus lujiatunensis. Матеріал, який вони розташовували, був надзвичайно представницьким — цілих 80 екземплярів різного розміру й віку. Усі вони походили з одного тимчасового шару (ранньокрейдове місцезнаходження Yixian Formation у Китаї) і, цілком ймовірно, усі разом загинули в лавовому потоці при виверженні вулкана. Так що ця колекція є більш-менш адекватним зліпком з реальної популяції пситтакозаврів.
Пситтакозаври (Psittacosaurus) — дрібні ( близько 2 м і 20 кг) травоїдні рептилії, які бігали на двох ногах, відкладали кілька десятків яєць і опікувалися про своїх малят. Але тільки з появою масового матеріалу стало можливим судити про них «демографії». Учені оцінили розподіл особин за віком і розмірами, на основі цих показників побудували криву виживання, тобто залежність імовірності смерті від віку.
У популяції були представлені й малята вагою від декількох сотень грамів, і дорослі великі тварини з максимальною вагою 25 кг. Вік — від декількох місяців до 11 років. Вік визначали по кістках: на поперечних зрізах (шліфах) кісток видні кільця прискореного й уповільненого росту, що позначають річний цикл. Частотний розподіл по віку говорить про те, що в цій популяції була висока смертність серед молодих тварин ( до трьох років), потім до 8 років тварини жили без особливих втрат, а після 8 років імовірність смерті знову зростала.
Висока смертність молодняку — це звичайне явище практично для всіх видів тварин. Але збільшення смертності по досягненню певного віку може бути зв'язане як з настанням старості, так і полової зрілості. У великих тварин, для яких характерна турбота про потомство й різко знижений прес хижаків, превалює перша причина. До видів з такої кривої смертності ставлять людей і тварини, що втримуються в неволі.
В інших великих тварин збільшення смертності в дорослому віці може позначати досягнення полової зрілості й конкуренцію, пов'язану зі зміною статусу. Як відомо з колишніх робіт, саме так склалися справи зі смертністю в тираннозаврів. У цьому дрібні пситтакозаври подібні зі своїми великими хижими родичами: очевидно, і вони конкурували за домінантне положення у своїх співтовариствах. Подібне обладнання внутрішньопопуляційних відносин забезпечила подібність кривих смертності в таких несхожих тварин. Автори дослідження припустили також, що демографічні властивості можуть бути однаковими у всіх динозаврів.
Немає коментарів:
Дописати коментар