Хроники тираннозавра: Биология и эволюция самого известного хищника в мире

Воздушные мешки заходили во многие кости динозавров, и в некоторых случаях практически по всему скелету обнаруживаются какие-нибудь пневматические расширения. В случае тираннозавров они сосредотачивались в позвоночном столбе и соединенных с ним костях. У тираннозавра, например, имелись пневматические отверстия в шейных позвонках и шейных ребрах, грудных позвонках и ребрах, крестцовых позвонках и первых нескольких хвостовых (хотя эти отверстия были довольно малы). Со временем у разных групп такие мешки перемещались все ниже по телу, и у некоторых нептичьих тероподов даже имелись пневматические участки плеч и передних лап, таза и ног, находившиеся на довольно приличном расстоянии от исходного местоположения в грудной клетке. Существует много групп воздушных мешков, и каждая пронизывает только определенные кости, так что мы можем проследить их развитие и продвижение по скелету.

Важно отметить, что у динозавров прохождение воздуха через легкие и воздушные мешки весьма отличалось от аналогичного процесса у млекопитающих. Мы вдыхаем, расширяя легкие, и воздух заполняет их. В наших легких есть многочисленные ветвящиеся трубки и трубочки, которые заканчиваются огромным количеством маленьких сферических образований. Здесь происходит газообмен, кислород поступает в кровоток, а углекислый газ уходит из него, потом мы выдыхаем и выталкиваем воздух обратно тем же путем, которым он вошел. Это двунаправленный воздушный поток: один и тот же «глоток» воздуха проходит внутрь и выходит наружу по одним и тем же путям легких.

У птиц эти разнокалиберные трубочки в легких соединяются друг с другом, и потому с виду напоминают не столько огромную кучу крошечных воздушных шариков, сколько лабиринт крошечных трубочек. Легкие также соединены с воздушными мешками, и все это вместе образует альтернативный дыхательный путь. При вдохе воздух затягивается в задние воздушные мешки, а оттуда переходит в легкие, потом в передние воздушные мешки и наконец выходит наружу. Следовательно, воздушный поток в легких оказывается односторонне направленным: воздух проходит по большей части дыхательной системы только в одну сторону, а воздушные мешки существуют исключительно для управления потоком, газообмен же происходит только в легких. В результате многие воздушные мешки представляют собой застойные тупики; тогда как мешки в полости тела используются в процессе дыхания, у ответвлений в костях нет таких функций, и обычно в них не наблюдается особенного потока воздуха, если он вообще присутствует.

Чрезвычайно интересное недавнее исследование показало, что аллигаторы и некоторые крупные ящерицы умеют дышать как птицы, несмотря на отсутствие воздушных мешков{27}. Многокамерная структура каким-то образом позволяет легким функционировать и как легкие, и как группа воздушных мешков у птиц, и поэтому воздушный поток получается однонаправленным. Это является превосходным аргументом в пользу однонаправленного воздушного потока при дыхании у динозавров и предполагает, что такой тип дыхания развился еще до возникновения архозавров и, следовательно, был по меньшей мере в начале эволюции универсальным для динозавров. Наличие множества воздушных мешков у тероподов свидетельствует о том, что данный признак сохранился и с тех пор даже расширился: легкое птиц, таким образом, очень похоже на динозавровое.

О пищеварительной системе динозавров известно мало, но для тероподов есть хоть какие-то данные. Местоположение желудка можно приблизительно определить по положению проглоченных костей в верхней части грудной полости различных тероподов. Мы имеем некоторое представление о форме кишечного тракта благодаря найденному в Италии невероятному ископаемому экземпляру крошечного теропода под названием сципионикс (Scipionyx). Это компсогнатид (а значит, близкий родственник тираннозавров), и у него сохранились различные органы или по крайней мере их отпечатки, и в том числе бо́льшая часть пищеварительной системы{28}. В целом она оказалась довольно короткой, как и ожидалось: и сципионикс, и тираннозавры были хищниками, поэтому должны были иметь относительно короткий и простой пищеварительный тракт, поскольку мясо в основном переваривается достаточно легко по сравнению с растительной пищей. Тот факт, что даже у тираннозавра копролиты (окаменелые фекалии) содержат различимые фрагменты костей, говорит нам, что тираннозавры не обладали сверхкислой пищеварительной системой, как у некоторых современных животных, т. е. были, вероятно, обыкновенными, а не исключительными животными в плане расщепления пищи.