Почему Ти-Рекс был самым эффективным убийцей в истории: черепа динозавров раскрыли две разные стратегии охоты

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Когда мы представляем себе гигантского хищного динозавра, в воображении чаще всего возникает один и тот же образ: грозный тираннозавр, который сокрушает всё на своём пути своими мощными челюстями. Этот архетип настолько прочно укоренился в культуре, что кажется, будто все крупные тероподы были его копиями. Однако недавнее исследование учёных из Бристольского университета рисует куда более сложную и интересную картину. Оказывается, мир доисторических суперхищников был полон узких специалистов, каждый из которых обладал своей уникальной «профессией».

Давайте разберёмся, как тираннозавр, гиганотозавр и спинозавр делили между собой обеденный стол мезозойской эры.

Голотипный образец Tyrannosaurus rex в Музее естественной истории Карнеги, Питтсбург.
Автор: ScottRobertAnselmo Источник: commons.wikimedia.org
Инженерия на службе палеонтологии: как заглянуть в прошлое?

Прежде всего, возникает резонный вопрос: как вообще можно узнать о пищевых привычках существ, вымерших 66 миллионов лет назад? Мы ведь не можем понаблюдать за их охотой. Ответ кроется на стыке палеонтологии и… строительной инженерии.

Исследователи Андре Роу и Эмили Рэйфилд применили метод, который инженеры используют для расчёта нагрузок на мосты и другие конструкции. Сначала они создали высокоточные трёхмерные модели черепов 18 видов тероподов. Затем, опираясь на данные о строении их современных родственников — птиц и крокодилов, — учёные смоделировали работу челюстных мышц. Компьютерная программа «приложила» силу этих мышц к виртуальным черепам и показала, как в костях распределяется напряжение во время укуса.

Представьте, что череп — это мост. Если вы знаете, где у него опоры и какие балки самые прочные, вы можете понять, какой максимальный вес он выдержит. Точно так же, увидев, какие части черепа были самыми крепкими, а какие — самыми уязвимыми, учёные смогли с поразительной точностью определить, на что был способен укус каждого динозавра. И результаты оказались захватывающими.

Калиброванная по времени филогения тероподных динозавров Филогения основана на нескольких недавних исследованиях (Brusatte and Carr,⁴⁵ Hendrickx et al.,⁴⁶ and Tanaka et al.⁴⁷). Звёздочки обозначают таксоны, включённые в данное исследование. Силуэты тероподов из PhyloPic.
Автор: Rowe, Andre J. et al. Current Biology Источник: www.cell.com
Тираннозавр: король-костолом

Исследование подтвердило статус тираннозавра как абсолютного чемпиона по силе укуса. Его череп — короткий, массивный и прочный — был идеально приспособлен для оказания экстремального давления. Как метко выразился Эрик Снайвли из Университета штата Оклахома, тираннозавры «кусали с такой силой, что напряжение в их черепах было даже выше, чем мы предполагали».

Череп тираннозавра (AMNH 5027) — вид в профиль
Автор: A.E. Anderson Источник: commons.wikimedia.org

Это была не просто грубая сила. Это была выверенная эволюционная стратегия. T. Rex жил в конце мелового периода, в среде с высочайшей конкуренцией. Способность не просто убивать, а буквально дробить кости давала ему огромное преимущество. Он мог извлечь максимум питательных веществ из каждой туши, добираясь до богатого калориями костного мозга, который был недоступен другим хищникам. Тираннозавр не был гурманом — он был прагматиком, выжимавшим из своей добычи всё до последней калории.

Карты напряжений, полученные методом конечных элементов для всех черепов тероподов, смоделированных в натуральную величину, после симуляции сокращения приводящей мышцы и укуса двумя передними зубами. Зоны высокого напряжения обозначены тёплыми цветами, а низкого — холодными. Серые области указывают на зоны с наибольшей вероятностью структурного разрушения. Обратите внимание на очень высокие напряжения, возникающие у базального теропода с неясным систематическим положением, Herrerasaurus.
Автор: Rowe, Andre J. et al. Current Biology Источник: www.cell.com
Гиганотозавр: мясник с зубами-лезвиями

Совсем иную картину мы видим, взглянув на гиганотозавра. Несмотря на сопоставимые с тираннозавром размеры, его череп был длиннее и изящнее, а укус — значительно слабее. Его сила была не в давлении, а в режущих инструментах.

Гиганотозавр, общий вид
Автор: Jonathan Chen Источник: commons.wikimedia.org

Зубы гиганотозавра описывают как «нечто среднее между зубами большой белой акулы и комодского варана» — тонкие, зазубренные и острые, как ножи для стейка. Он не дробил кости. Его тактика была иной: нанести своей жертве (часто это были гигантские зауроподы) несколько глубоких, рваных ран. После такой атаки хищнику оставалось лишь следовать за ослабевшим от потери крови животным и ждать, когда оно упадёт. Это была стратегия не сокрушительного удара, а тысячи порезов — менее энергозатратная, но не менее смертоносная.

Соотношение длины черепов тероподов и напряжений по фон Мизесу (von Mises) с поправкой на размер Сопоставление длин черепов с рассчитанными показателями: средневзвешенным по сетке средним краниальным напряжением по фон Мизесу (A), средним мандибулярным напряжением по фон Мизесу (B), средней краниальной максимальной главной деформацией (C) и средней мандибулярной максимальной главной деформацией для каждого черепа теропода с поправкой на размер (D). Herrerasaurus не включён в (B), (C) и (D) из-за его высоких значений. Длины черепов указаны в см. Силуэты тероподов из PhyloPic, автор Scott Hartman.
Автор: Rowe, Andre J. et al. Current Biology Источник: www.cell.com
Спинозавр: узкопрофильный рыболов

А вот спинозавр и вовсе стоит особняком. Этот полуводный гигант был, пожалуй, самым странным из троицы. Учёные в шутку называют его «цаплей с гребнем на спине, туловищем таксы и зубами крокодила». И это описание отлично передаёт его суть.

Реконструкция скелета спинозавра, рядом модель рыбы Onchopristis (Музей Национального географического общества, Вашингтон)
Автор: Ryan Somma Источник: commons.wikimedia.org

Его длинная, узкая пасть и конические, гладкие зубы совершенно не годились ни для дробления костей, ни для разрезания плоти. Зато они были идеальным инструментом для захвата и удержания скользкой и крупной рыбы, которая составляла основу его рациона. Его череп был приспособлен к совершенно иным нагрузкам — не к сокрушительному укусу, а к быстрым выпадам и надёжному захвату извивающейся добычи в воде. Спинозавр занимал свою уникальную экологическую нишу, практически не конкурируя с наземными хищниками.

Сложный мир, а не простая бойня

Это исследование блестяще демонстрирует, что экосистема мезозоя была не примитивной ареной, где «большие едят маленьких». Это был сложный, многогранный мир, где разные виды хищников вырабатывали уникальные стратегии, чтобы выжить и преуспеть.

Как отмечает Фион Вайсум Ма из Музея птерозавров в Китае, эволюция создала не универсального солдата, а целый отряд специалистов: костолома, мясника и рыболова. Каждый был мастером своего дела, и каждый занимал своё место в пищевой цепи. И каждое новое открытие, подобное этому, уводит нас всё дальше от образа киношных монстров, приближая к пониманию динозавров как реальных, сложных и невероятно интересных живых существ.

Изображение в превью:
Автор: ScottRobertAnselmo
Источник: commons.wikimedia.org

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему сверхтонкие смартфоны не стали новым стандартом

В последние годы ведущие производители смартфонов активно продвигают сверхтонкие модели, представляя их как вершину дизайна и инноваций. После анонса iPhone Air на рынке появилось множество...

Apple выпустила новую macOS Tahoe 26.4.1: что изменилось и как установить

Apple выпустила очередное небольшое обновление операционной системы Tahoe 26.4.1 для компьютеров Mac. Оно вышло 9 апреля, всего через сутки после аналогичного патча для iPhone и iPad. На...

Nikon D5 против Z9: почему NASA выбрала камеру 2016 года для миссии Артемида II

Старая техника в современной миссии «Артемида II»: зачем астронавтам Nikon D5 десятилетней давности? О радиации, суровых испытаниях и о том, почему новейшие гаджеты пасуют перед вакуумом.

Сон появился раньше, чем мозг: эволюция придумала отдых для починки ДНК, а не для мышления

Сон — одна из самых уязвимых форм поведения в животном мире: спящее существо теряет связь с реальностью, не реагирует на хищников и прерывает поиск пищи. Тем не менее эволюция не только...

Практичный аккумуляторный паяльник Fnirsi hs-03

Думаю не только меня бесит, что провод паяльника вечно цепляются за край стола, путается под рукой и норовит скинуть плату на пол. Фнирси уже выпустили несколько удачных моделей паяльников и...