Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле

Важно помнить, что анатомия – это не только кости. На движения костей влияют хрящевые прокладки между ними, мышцы и веревки-сухожилия, которые соединяют кости. К большому разочарованию палеонтологов, почти ничего из этого не сохраняется в окаменелостях. Все они успевают разложиться до начала фоссилизации, потому их и называют «мягкими тканями», в отличие от «твердых тканей» – костей и зубов. По крайней мере мы можем получить некоторое представление о возможностях вымерших животных, сравнивая их скелеты со скелетами современных животных. Разработаны многочисленные методы, которые позволяют учитывать недостающие мягкие ткани и определять их влияние на передвижение и гибкость животных.

Самый простой и «традиционный» способ изучения функциональной морфологии у вымерших животных – двигать кости в суставах. Иногда для этого их моделируют на бумаге или при помощи математических расчетов. Это не очень точный метод, к тому же он обычно не учитывает влияние мягких тканей, о которых мы упоминали. Для него также нужен прямой доступ к самим окаменелостям, а они могут быть хрупкими или поврежденными. Благодаря технологическому прогрессу способы изучения функциональной морфологии сильно продвинулись. Регулярно используются цифровые модели скелетов, сделанные с помощью фотографий или сканеров, которые позволяют оцифровать форму костей. Пользоваться компьютерными моделями для изучения движения костей намного проще, чем работать с полноразмерными костями или их копиями. Порой результаты цифрового моделирования очень интересны и подтверждают некоторые противоречивые идеи о поведении динозавров. Давайте рассмотрим области анатомии динозавров, которые изучались с использованием как традиционных, так и современных методов.

Сегодня при изучении функциональной морфологии используются компьютерные модели и томография. В прошлом ученым часто приходилось манипулировать самими окаменелостями – или моделями окаменелостей, – чтобы увидеть, как животные могли бы двигаться при жизни. На фото: ученые изучают слепок черепа аллозавра

На протяжении десятилетий специалисты по динозаврам изучали челюсти гадрозавров и других игуанодонтов, чтобы понять, как эти животные жевали. Было предложено много идей, большинство из которых не объясняли, как мог возникнуть характерный рисунок износа зубов. В 1980-х гг. палеонтологи Дэвид Норман и Дэвид Вейшампел предложили новую идею. Они заметили, что через всю морду игуанодона, мантеллизавра и гадрозавров проходит зона, которая могла быть гибкой. Основываясь на том, как кости соединяются вокруг этой зоны, они предположили, что верхнечелюстная кость – крупная кость, которая образует большую часть морды и на которой расположены зубы верхней челюсти – могла смещаться внутрь и наружу, благодаря чему щечные зубы терлись друг о друга. Подвижные области в других частях черепа вроде бы тоже позволяли совершать такое движение. Согласно этой интерпретации, игуанодонты обладали черепным кинетизмом (мы уже встречались с этим термином). Это уникальное устройство черепа, позволяющее зубам тереться друг о друга, отсутствует у любого другого животного, современного или вымершего.

Согласно исследованиям Дэвида Нормана и модели плеврокинеза Дэвида Вейшампела, орнитоподы, например эдмонтозавр, обладали уникальным способом трения верхних зубов о нижние. На схеме показана последовательность движений челюстей, голова животного изображена в поперечном сечении

Вдохновленные этой гипотезой, палеонтологи стали предполагать, что у многих других нептичьих динозавров тоже были подвижные черепа. Высказывались идеи, что этим свойством обладали аллозавриды, тираннозавриды, альваресзавриды и др. С этим согласны не все. В 2008 г. анатомы Кейси Холлидей и Ларри Уитмер заявили, что на черепах всех нептичьих динозавров есть сцепленные друг с другом отростки, из-за которых кинетизм невозможен. К тому же в черепах динозавров не было подвижных, заполненных жидкостью суставов, которые есть у современных животных с черепным кинетизмом, таких как птицы и ящерицы. Если так, то почему у игуанодона и других динозавров есть признаки, допускающие по крайней мере некоторую степень подвижности черепа? Холлидей и Уитмер предположили, что это на самом деле были области роста костей, а не зоны гибкости.