Палеонтология: правда о тираннозавре

В конце 1905 года газеты пестрели информацией о доисторическом монстре, кости которого палеонтологи раскопали в бесплодных землях Монтаны. The New York Times назвал огромную ящерицу “самым огромным хищником, когда-либо существовавшим на земле”.

Прошло уже боле ста лет, но тираннозавр так и остался «великим и ужасным» и для общественности, и для палеонтологов.

Тираннозавр, длина тела которого составляет более 12 метров от носа до кончика хвоста, жил 66 миллионов лет назад и до сих пор остается самым элементарным примером доисторического хищника.

В этом году в СМИ разразился спор относительно того, был ли он охотником или падальщиком. Подобный спор привел палеонтологов в бешенство, так как уже давно доказано, что он охотился, но в трудные времена довольствовался и падалью. Действительно расстроил исследователей тот факт, что этот надуманный вопрос затмил куда более важные тайны о тираннозавре.

Так, до сих пор неясно эволюционное происхождение динозавра. Исследователи пытаются определить, как эти короли мелового периода (145 - 66 миллионов лет до нашей эры) смогли вырасти из крошечных динозавров юрского периода (201 - 145 миллионов лет до нашей эры).

Даже внешний вид тираннозавра находится под вопросом. Многие исследователи утверждают, что гигант был покрыт пухом, а не чешуей. И, наконец, наиболее очевидный вопрос: почему у тираннозавра были такие огромные задние конечности и голова, и такие маленькие передние лапы.

Радует то, что у палеонтологов есть над чем работать.

Стивен Брусэйттпалеонтолог, Эдинбургский университет, Великобритания

В нашем распоряжении находится большое количество окаменелостей тираннозавра. Мы довольно редко имеем дело с таким хорошим материалом. Таким образом, мы можем ответить на многие вопросы о тираннозавре. Например, как он развивался, что ел и как двигался

Туманное происхождение

В течение первых нескольких десятилетий после того, как палеонтолог Генри Фэрфилд Осборн назвал и описал тираннозавра, исследователи считали этого гигантского динозавра вершиной эволюции больших хищников. Тираннозавра считали потомком аллозавра, 9-метрового хищника, жившего более 80 миллионов лет до него.

Эти и другие массивные плотоядные животные были смешаны в одной категории под названием «Карнозавры», где тираннозавр был последним и самым большим представителем.

Но в 1990х годах палеонтологи уничтожили это эволюционное дерево, применив более строгую форму анализа - кладистику. Они вновь исследовали отношения между группами динозавров и обнаружили, что корни тираннозавра уходят к маленьким существам, которые во времена юрского периода обитали в тени аллозавров и других хищников.

Одним из самых ранних известных членов этой группы является стокерозавр клеванда (Stokesosaurus clevelandi), двуногое плотоядное животное 2-3 метра длиной, он жил приблизительно 150 миллионов лет назад.

Стокерозавр клеванда (Stokesosaurus clevelandi)

Об этом существе известно довольно мало, но данные другого раннего тираннозавроида свидетельствуют, что у стекозавра был длинный, приплюснутый череп и тонкие руки. Ранние тираннозавроиды были маленькими, проворными хищниками, но во время юрского периода из-за их размера они сместились вниз по иерархической лестнице.

Перед палеонтологами стоит вопрос, как тираннозавры, предки столь скромных динозавров, пришли к власти, и почему они стали главными хищниками в Северной Америке и Азии.

В настоящее время в этой истории отсутствуют главные детали. Сохранилось довольно мало окаменелостей динозавров периода между 145 и 90 миллионами лет, когда тираннозавры, очевидно, и стали вершиной пищевой цепочки.

Таким образом, палеонтологам необходимо точно разделить все виды животных, существовавших в то время. Изменения уровня моря или климата, возможно, повлияли на становление тираннозавров, как главных хищников, но Брусэйтт считает, что это версия надуманна.

За прошедшие несколько лет в Китае исследователи нашли несколько сегментов ключевого периода. В 2009 году Питер Маковики из Филдовского музея естественной истории в Чикаго, и его коллеги описали длинногомордого тираннозавра Xiongguanlong baimoensis, найденного в скалах западного Китая и датируемого периодом между 100 миллионами и 125 миллионами лет назад.

Длинногомордый тираннозавр Xiongguanlong baimoensis

Это животное было приблизительно четыре метра длиной, немного больше юрских тираннозавров. В 2012 году Сюй Син из Института палеонтологии и палеоантропологии в Пекине и его коллеги описали 9-метрового тираннозавра под названием Yutyrannus huali того же периода.

Тираннозавр Yutyrannus huali

Они могли быть переходной формой от аллозавров. В исследованиях скал северного Китая Брусэйтт и его коллеги нашли аллозавра, названного Shaochilong maortuensis 5-6 метров длиной, который жил приблизительно 90 миллионов лет назад.

Аллозавр Shaochilong maortuensis

Он надеется, что дальнейшие находки окаменелостей смогут подробно рассказать, как и когда тираннозавры стали главными хищниками экосистемы.

Юношеская тоска

Загадкой для ученых является не только эволюционное происхождение тираннозавра, но и его «юношеская пора». Споры проходили вокруг существа под названием нанотиранус (Nanotyrannus lancensis), динозавр, найденный в тех же местах Северной Америки, что и тираннозавр, который, возможно, был более 6 метров длиной.

Нанотиранус (Nanotyrannus lancensis)

Когда существо было найдено, его отнесли к отдельной разновидности, но некоторые исследователи теперь утверждают, что нанотиранус, в принципе, просто молодой тираннозавр.

Томас Хольц младший, палеонтолог из Университета Мэриленда в Колледж-Парке, считает, что нанотиранус очень похож на тираннозавра, они различаются так же, как взрослые и юные особи других динозавров. Если верить тому факту, что нанотиранус является молодым тираннозавром, то выходит, что эти два животных, на самом деле, одно.

Но Лоренс Уитмер, палеонтолог из Университета Огайо, в этом не уверен. В 2010 году он и его коллега Райан Риджли с помощью компьютерного томографа изучили череп нанотирануса из Кливлендского Музея Естествознания в Огайо.

Лоренс Уитмерпалеонтолог, Университет Огайо

Мы изначально считали, что Кливлендский череп был юным тираннозавром. Но нашли некоторые необычные углубления в черепе и пазухах, при жизни воздушные мешочки заполняли заднюю часть черепа. Эти различия достаточно существенны, чтобы отнести череп к другой разновидности древних ящериц.

Петер Ларсон, президент Института геологических исследований Блэк-Хилс тоже так думает. Он утверждает, что зубы нанотирануса слишком острые и близко расположенные, чтобы быть зубами молодого тираннозавра. Он также указывает на различия в анатомии плеча и черепа.

Но некоторые окаменелости пока не были изучены, и едва ли будут. Так, скелет нанотирануса, будет продан с аукциона в следующем месяце в Нью-Йорке. Слухи и споры по поводу его происхождения лишь набивают ему цену, по оценкам экспертов он может принести до $9 миллионов.

Большинство палеонтологов отказывается изучать экземпляры, не находящиеся в музеях. Частный покупатель может отнять у ученых возможность его исследования.

Оперившийся птенец

В течение нескольких поколений художники изображали тираннозавра, покрытого чешуей, как у современных рептилий. Но за прошлые два десятилетия в Китае исследователи нашли экземпляры некоторых групп динозавров, у которых были перья или пух. Некоторые из них были близкими родственниками тираннозавра.

Dilong paradoxus

В 2004, Сюй обнаружил Dilong paradoxus, маленького раннего тираннозавра. В окаменелостях этого животного найдены следы волосков вокруг хвоста, челюсти и других частей тела, предполагается, что у животное было слегка покрыто шерстью. У гиганта Yutyrannus huali из Китая были перья. Перья тираннозавров отличались от современных. Сюй предполагает, что самые ранние крылатые динозавры, возможно, использовали свое оперение для демонстрации. Более поздние животные, которые были полностью покрыты перьями, возможно, согревались в них. Из-за их близкой эволюционной связи с тираннозаврами он полагает, что "тираннозавр мог иметь легкое оперение".

Другие исследователи также поддерживают идею крылатых тираннозавров.

Томас Хольц младшийпалеонтолог, Университет Мэриленда в Колледж-Парке

Доказательства того, что тираннозавр был покрыт перьями, становятся все более очевидными

Но это не означает, что тираннозавр был похож на цыпленка мелового периода. Брусэйтт говорит, что его пух был больше похож на волоски, как у многих других пернатых динозавров. До сих пор не найдено никаких остатков кожи тираннозавра, поэтому исследователи не могут с уверенностью сказать, чем было покрыто его тело. Некоторые ученые пока не готовы отойти от традиционного взгляда.

Томас Карр, палеонтолог из Колледжа Карфагена в Кеноше, Висконсин, утверждает, что неопубликованные окаменелости с остатками кожи, принадлежащие близким родственникам тираннозавра, указывают на наличие чешуи. Это говорит о том, что даже если у ранних тираннозавроидов и были перья, то подгруппа тираннозавридов, к которой относится тираннозавр, похоже, подверглась эволюции, перейдя от пуха к чешуе.

Томас Каррпалеонтолог, Колледж Карфагена в Кеноше, Висконсин

Нет никаких реальных доказательств того, что у тираннозавридов были перья, и художникам нет смысла украшать их пухом, по крайней мере, пока не будет найден пернатый тираннозаврид

Ответ на вопрос: были ли у тираннозавра перья или нет, поможет исследователям восстановить жизнь этого динозавра, от ухаживаний до контроля температуры тела.

Гонка вооружений

Одна из самых больших тайн о тираннозавре, которая мучает палеонтологов больше столетия: зачем гиганту такие маленькие руки, которые почти наверняка не доставали до рта?

Сперва ученые предполагали, что они нужны для того, чтобы обхватить партнера во время спаривания, или встать после отдыха, но от этих идей вскоре отказались. Более поздние палеонтологи утверждали, что руки были остаточным явлением. Этот вариант особенно понравился мультипликаторам, которые не устают изображать тираннозавра, смущенного свои бесполезным, маленьким оружием.

В ходе исследования палеонтолог Сара Берч из Университета Огайо пришла к выводу, что такие шутки несправедливы. Она изучила мускулатуру крокодилов и единственных живых потомков динозавров птиц. Если бы руки тираннозавра были рудиментами, то они потеряли бы различные анатомические ориентиры, указывающие на наличие мышц. Но окаменелости, по мнению Берч, "сохраняют доказательства существенной мускулатуры".

Но знание того, что тираннозавр использовал руки, не объясняет для чего они использовались.

Карр считает, что руки были оружием динозавра. "Тираннозавриды использовали руки так же, как тероподы: для схватывания и удержания жертвы во время охоты", - говорит он.

Хольц отдает рукам менее важную роль. На основании оценки степени развития мышц он пришел к выводу, что у тираннозавра были слабые руки. А так как у многих тираннозавров были руки с зажившими переломами, он говорит, что "их образ жизни не требовал постоянного использования рук". Хольц полагает, что они служили, прежде всего, для демонстрации, возможно во время спаривания или соревнования. Вполне вероятно, что конечности были покрыты перьями.

Он и другие палеонтологи планируют продолжать изучать этого превосходного животного, одного из самых сильных послов прошлого.

Томас Хольц младшийпалеонтолог, Университет Мэриленда в Колледж-Парке

Многие аспекты жизни тираннозавра, особенно поведенческие и физиологические, все еще неизвестны. Будем надеется, что не на долго. Продолжают появляться новые методы исследования, а значит у нас будут новые данные для исследований