Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле - Пол Баррет

Было немало споров и о расположении плечевого пояса у завропод и других четвероногих динозавров, например цератопсов. Здесь дискуссии ведутся насчет положения передних конечностей: были ли они расставлены в стороны, как у ящериц и черепах, или располагались под телом, как опорные колонны, на манер крупных млекопитающих вроде носорогов? Темы положения плечевого пояса и постановки передних конечностей взаимосвязаны, так как от положения плечевого пояса зависит расположение плечевого сустава. А оно, в свою очередь, влияет на положение передних конечностей.

Разные эксперты высказывали разные мнения, но сочлененные скелеты показывают, что плечевые пояса четвероногих динозавров располагались низко, причем настолько, что коракоиды почти соприкасались. Если принять это за реальное положение плечевого пояса, это значит, у цератопсов и других птицетазовых передние конечности были ориентированы вертикально, как колонны, а плечевые суставы были направлены назад, слегка наружу и вниз. Следовательно, их передние конечности не были расставлены, как у ящериц, но и не находились непосредственно под телом. Такое положение передних конечностей соответствует найденным следам, что говорит в его пользу.

Еще один спорный аспект анатомии динозавров, который тоже изучали с использованием и традиционных, и компьютерных методов, – это шеи завропод. Долгие годы палеонтологи не могли определиться, как завроподы держали свою шею, как ее использовали и насколько гибкой она была. Учитывая экстраординарную длину шеи, кажется логичным, что она была нужна завроподам, чтобы дотягиваться до верха деревьев и поедать пищу, недоступную другим растительноядным. Но подтверждают ли наши знания эту гипотезу?

Сопоставив шейные позвонки британского завропода цетиозавра, палеонтолог Джон Мартин заключил, что его шея, скорее всего, действовала как балка, которую динозавр держал прямо перед телом и не мог поднять выше уровня спины. Некоторые эксперты распространили эту гипотезу почти на всех завропод, в том числе брахиозавров и мамэньсизаврид с исключительно длинной шеей. Те же эксперты утверждают, что подвижность между смежными шейными позвонками была совсем небольшой и что завроподы в основном питались на уровне земли или плеч.

Для более тщательного изучения гибкости шеи программист Кент Стивенс и палеонтолог Майк Пэрриш построили цифровые модели апатозавра и диплодока. Было принято, что диапазон движения шеи этих цифровых динозавров такой же, как у современных животных. Стивенс и Пэрриш в основном пришли к тем же выводам, что и Мартин: шея действовала как горизонтальная балка, лучше изгибалась по бокам и вниз, чем вверх, и была малоподвижной у основания.

Эксперты выдвигали разные идеи о том, как были устроены скапулокоракоиды и передние конечности четвероногих птицетазовых. Две крайние – что они либо были полностью расставлены, либо полностью выпрямлены, как показано на схемах. Истина, скорее всего, где-то посередине

Вроде бы получается, что компьютерное моделирование подтверждает результаты, полученные при помощи традиционной работы с костями. Но гипотеза, что завроподы могли держать шею только прямо, в основном базируется на допущении, что суставы между шейными позвонками очень малоподвижны. Если же вспомнить, что нам известно о хряще в шейных суставах современных животных, то нужно предположить, что суставы между шейными позвонками завропод были способны к широкому диапазону движений – достаточному, чтобы сгибать шею далеко в сторону или вверх и вниз. Все дело в том, что компьютерное моделирование и работа с костями иногда могут давать неточные результаты, потому что они не учитывают мягкие ткани, которые обычно не сохраняются в окаменелостях, но учитывать их все равно нужно. Наличие мягких тканей означает, что животные в жизни могли выполнять действия, которые кажутся маловероятными, если использовать доказательства, представленные одними костями.

Если учесть хрящевые диски между шейными позвонками завроподовых динозавров, то окажется, что шея была очень гибкой и ее можно было сильно сгибать вверх (и вниз). Наверху показана шея апатозавра, внизу – диплодока

Другие исследователи тоже проводили компьютерное моделирование скелетов динозавров. Немецкий палеонтолог Хайнрих Маллисон разработал и изучил цифровые модели передних конечностей завроподоморфов, хвостов стегозавров и других частей тела динозавров. Его работа о передних лапах платеозавра позволила реконструировать диапазон их движения. Пальцы можно было довольно сильно сжать, лапы были зафиксированы в положении «ладонями внутрь», а запястье позволяло сгибать ладонь внутрь, но не вращать. Такая конфигурация должна показаться знакомой, ведь мы уже видели ее у теропод.

Построенная Маллисоном цифровая модель шипастого африканского кентрозавра показала, что хвост был достаточно гибким, чтобы им можно было размахивать в стороны и вверх. Такая подвижность согласуется с гипотезой, что шипы на хвосте стегозавров использовались как оружие и что стегозавры могли размахивать хвостом с большим диапазоном, защищаясь от крупных теропод. Компьютерные исследования, которые должным образом учитывают мягкие ткани между позвонками, показывают, что шеи и хвосты нептичьих динозавров часто были довольно гибкими.

Определив диапазон движения между хвоствыми позвонками африканского стегозавра кентрозавра, ученые показали, что его хвост мог сгибаться очень сильно

Мы все еще находимся на ранних этапах изучения функциональной морфологии динозавров, и предстоит еще немало работы. Что особенно любопытно, повышенный интерес к функциональной морфологии нептичьих динозавров вдохновил многих ученых на изучение анатомии и функциональной морфологии нынешних животных, поскольку анатомия многих из них, как ни странно, никогда не изучалась подробно. Как видно из приведенных здесь примеров – черепного кинетизма, гибкости шеи завропод и т.д., – развивающиеся методы помогают палеонтологам изучать многие разделы анатомии динозавров и их функциональную морфологию гораздо глубже и подробнее, чем было возможно раньше.

Кость динозавра под микроскопом

Мы привыкли думать, что кости служат каркасом для тела животного. Это правда, но их функции намного шире. Кость – это живая, растущая ткань, которая постоянно изменяется. В зависимости от нагрузок и давления меняются ее размер, форма и толщина; в соответствии с потребностями владельца она разрастается; наконец, на ней отражается рост, возраст и даже состояние здоровья животного. Изучая тонкие срезы кости под микроскопом, палеонтологи узнают массу нового о биологии динозавров.