Холоднокровными или теплокровными были динозавры?

Грелись ли динозавры на солнышке, как это делают в наши дни ящерицы, змеи, черепахи и другие рептилии, или они не зависели от температуры окружающей среды? Палеонтологи давно разбираются в этом вопросе. Уже выдвинута куча гипотез, применено множество способов определить это (в основном косвенных), новые технологии помогают получать всё новые данные. Ну что ж, попробуем разобраться, чего же по этому поводу говорит наука на данный момент.

 

Итак, теплокровность (гомойотермия) — способность живого существа сохранять постоянную температуру тела, независимо от температуры окружающей среды. Холоднокровность (пойкилотермия) — эволюционная адаптация вида или (в медицине и физиологии) состояние организма, при котором температура тела живого существа меняется в широких пределах в зависимости от температуры внешней среды. Как же узнать, как регулировали температуру тела динозавры? И первое, что напрашивается, это метод аналогии. Просто смотрим, что помогает современным теплокровным (к примеру птицам и млекопитающим) сохранять тепло. Если что-то подобное найдётся у динозавров, значит они могли быть теплокровными, если нет, значит холоднокровными. У млекопитающих есть шерсть, мех, волосы, у птиц пух и перья. Окаменелые остатки динозавров имеют следы волосоподобных структур. Это либо вытянутые чешуйки, схожие с волосами, либо протоперья и протопух. Например, протоперьями обладали динозавры из клады манирапторов (Maniraptora). Те самые, к которым относится знаменитый велоцираптор (Velociraptor). И тут выходит совсем интересно. Манирапторы, это предполагаемые предки птиц, более того, птицы входят в эту кладу. Получается мощный аргумент в пользу теплокровности манирапторов. Вот только у большинства других динозавров, ни шерсти, ни перьев или пуха не нашли. Те же огромные тираннозавры рекс (Tyrannosaurus), скорее всего были «лысыми». «Лысыми» были и огромные длинношеие завроподы (Sauropoda). Как быть с ними?

Некоторые манирапторы.

Метод аналогии всё ещё в деле. Следующий признак, это развитые лёгкие у тех же птиц, с большим количеством лёгочных мешков, гоняющих кислород по всему телу. И о чудо! Подобные лёгочные мешки были у завропод и теропод (Theropoda) (хищных динозавров)! Правда, у некоторых других динозавров такой роскоши не было. Значит завроподы и тероподы могли быть теплокровными и без всяких перьев и шерсти. Следующая аналогия, это гигантотермия, т.е огромные размеры животного позволяют подолгу сохранять высокую температуру тела. Такая штука присутствует в наши дни у слонов и даже у гребнистых крокодилов! Учёные выяснили, что гигантотермия работает только у динозавров, чья масса тела более 700 кг. Они остывают медленно и не успевают охладиться до низких температур, к примеру, за пару-тройку холодных суток. В тёплом климате это безусловно помогает, а вот в холодном уже нет. Так что тирекс или огромные завроподы в таких условиях и массой тела были теплокровными, только есть нюанс, а их малыши тогда какими были? Одними лёгочными мешками согрет не будешь, если ты совсем кроха.

Некоторые завроподы.

В любом случае в холодных широтах динозавры тоже обитали. К примеру, утконосые эдмонтозавры (Edmontosaurus), это вообще загадка. Они не мигрировали из холодных широт, при этом не имея ни шерсти, ни перьев. Они оставались активными даже в холода, когда температура окружающей среды стремилась к 0! При этом у других динозавров – полярных, которые жили в условиях полярной ночи с холодами и снегом нашли подобие шерсти, даже у крупного родственника тираннозавра, ютиранна (Yutyrannus). С ними всё понятно. Некоторые из них впадали в зимнюю спячку, как небольшой тимим (Timimus), другие же нет. Эдмонтозавры тут выпадают из общего правила по всем признакам. Ответом на это противоречие может служить метаболизм, т.е. темп роста. Чем он выше, тем выше и температура тела. Много кушаешь, много двигаешься и так согреваешься. Плюс размеры этих динозавров были гораздо больше 700 кг. Учёные делали срезы костей разных динозавров и обнаружили на них подобие годичных колец. По ним виден темп роста и активность того или иного вида. Тут и сообразили, что многие динозавры росли очень быстро, а некоторые полярные динозавры замедляли темпы роста зимой, т.е. впадали в спячку. Правда есть нюанс, «годичные кольца» могут изменяться в процессе окаменевания и показывать ложные результаты. Ну что ж, всё равно уже многое становится понятнее, если бы не…

Структура кости полярного гипсилофодонтида, достигшего скелетной зрелости.

…Если бы не новые технологии, которые выдали кое-что, что вносит свои коррективы в выше сказанное. Химический и остеогистологический анализ костей на скорость метаболизма по изотопам как термометр показывает, кто был теплокровным, а кто нет. Оказалось, что ящеротазовые динозавры были теплокровными фактически поголовно. Те же завроподы, тероподы, включая тираннозавра и птицы (их относят к динозаврам клады манирапторов), а вот птицетазовые динозавры были холоднокровными, к примеру трицератопс (Triceratops) и стегозавр (Stegosaurus). Вот это поворот! Последние два вроде как очень немаленькие динозавры, хотя бы гигантотермия там была? Да, возможно небольшая, как у гребнистых крокодилов, однако им приходилось-таки греться на солнце и много есть, чтобы не остыть. Изотопы, в целом, достаточно надёжный вариант измерить температуру тела вымерших животных, но не на 100%. Окаменевание (фоссилизация), всё же может искажать данные. Учёные пока не знают, как фоссилизация влияет на изотопы и влияет ли вообще.

Примеры скелетов ящеротазовых: 1-й ряд (ранние ящеротазовые): герреразавр (герреразаврид), эодромей (базальный теропод); 2-й ряд (продвинутые тероподы): американский бурый пеликан, тираннозавр; 3-й ряд (завроподоморфы): апатозавр A. louisae и платеозавр P. engelhardti.

Скелеты некоторых птицетазовых: 1-й ряд: гетеродонтозавр, стегозавр, стегоцерас; 2-й ряд: эдмонтозавр, сколозавр, трицератопс.

Но технологии продолжают совершенствоваться и помогать. Новейший метод определить температуру тела динозавров – кислородный. При дыхании кислород реагирует с белками, сахарами и липидами, после чего остаётся молекулярный след. Вот этот след как раз устойчив к фоссилизации и показывает, какое количество кислорода вдыхало то или иное животное, а значит и то, какая скорость метаболизма у них была. Этот метод в целом подтвердил химический и остеогистологический анализ костей. Да, ящеротазовые динозавры и правда были теплокровными, а птицетазовые нет. Стегозавр действительно сильно зависел от температуры окружающей среды, а вот какой-нибудь диплодок (Diplodocus) нет. Более того, исследование 2022 года показало, что теплокровность у динозавров появилась почти сразу по геологическим меркам, ещё в триасовый период, когда эти животные только появились как клада. Возможно даже их предки – архозавры (Archosauria) уже приобретали её.

Схематический рисунок подгруппы животных, которые были изучены в рамках исследования. Скорость метаболизма и результирующие термофизиологические стратегии обозначены цветом: оранжевые оттенки характеризуют высокую скорость метаболизма, совпадающую с теплокровностью, а синие оттенки характеризуют низкую скорость метаболизма, совпадающую с хладнокровностью. Слева направо: плезиозавр, стегозавр, диплодок, аллозавр, колибри.

Вывод такой: многие динозавры были теплокровными, это относится к отряду ящеротазовых динозавров. У некоторых из них прослеживаются и явные маркеры теплокровности в виде протопуха, протоперьев и лёгочных мешков. Теплокровность они заполучили ещё в триасовый период от своих прямых предков – архозавров. А вот птицетазовые динозавры теплокровностью так и не обзавелись, однако, всё равно неплохо себя чувствовали до самого мел-палеогенового вымирания. Чего только стоит пример с птицетазовыми эдмонтозаврами, жившими в прохладных и даже холодных условиях.

Эта статья взята из нашего канала в дзене Paleo-end-arthropods (Доисторическая фауна и членистоногие).

 

 

 

 

 

Подписывайтесь на e-mail рассылку и узнайте первыми об экслюзивных поступлениях и редких новинках!