Канадский биолог Тейлор Дик (Taylor J. M. Dick) и его коллега из Австралии Кристофер Клемент (Christofer J. Clemente) задались вопросом о том, какие законы положили предел массе современных наземных животных и почему эти ограничения не действовали на ископаемых гигантов.
200−150 миллионов лет назад жизнь на Земле выглядела совсем не так, как сейчас. Самое яркое различие между миром юрского периода и современным миром — это, конечно, размеры живых существ. Диплодоки достигали в высоту 30 метров и в длину были на четверть больше самых крупных синих китов — самых больших современных животных. Существующие сегодня виды не бывают такими огромными (для сравнения, самое большое современное сухопутное животное — африканский слон — вырастает «всего» до 6 метров в высоту).
В том, чтобы быть большим, есть свои преимущества: на тебя покушается меньше хищников, доступно больше ресурсов, для перемещения на большие расстояния тратится относительно меньше энергии, крупному телу легче сохранять тепло. Но есть и недостатки: чем больше масса тела, тем большая сила тяжести действует на скелет и суставы, и тем больше усилий нужно затратить, чтобы удержать или переместить тело.
У современных животных можно выделить несколько приспособлений, позволяющих облегчить нагрузку на скелет и сделать тело большим без сохранения функциональности. Дик и Клемент выделяют четыре таких приспособления: (1) изменение структуры костной ткани, (2) утолщение костей и рост площади поверхности суставов, (3) выпрямление тела и оптимальное распределение нагрузки и (4) изменение архитектуры мышц. Пятый вариант — остаться большим, но при этом стать медлительнее, чем родственные виды меньшего размера.
Крупные животные, населяющие землю сегодня, преимущественно предпочитают выпрямлять суставы и распределять нагрузку так, чтобы большой вес не мешал двигаться быстро. Маленькие животные часто ходят на сильно согнутых конечностях, а большие вытягиваются вверх, увеличивая углы между суставами: сравните, к примеру, кролика и жирафа. Однако, как пишут Дик и Клемент, у этого способа есть ограничение: оно работает до тех пор, пока животное весит до 300 килограмм. Чуть больше — и вытягиваться становится уже некуда.
Кроме того, в некоторых таксонах выпрямление вообще непопулярно у крупных видов. Так, ящерицы предпочитают выходить из положения за счет изменения структуры мышечной ткани. Поэтому комодские вараны такие большие, но при этом ловкие, хотя сохраняют очень маленькие углы составов.
Многие животные научились снимать нагрузку с костей за счет изменения способа крепления мышечной ткани к скелету или за счёт добавления мускулам силы.
Но какие из этих стратегий приспособления к большим размерам и массе тела использовали динозавры? Если предположить, что динозавры располагали тем же арсеналом, что и современные животные, можно рассчитать процент видов, который мог бы вырасти больше самых больших современных слонов. И такой расчёт не совпадет с палеонтологическими данными: аномально больших динозавров было гораздо больше, чем можно предположить.
Максимальная расчётная масса, которой может достичь наземное млекопитающее, не пожертвовав подвижностью, составляет 120 кг. Более 80% известных видов динозавров весили намного больше.
Авторы исследования утверждают, что этот факт можно объяснить двумя предположениями. Либо условия и механизмы отбора очень сильно изменились со времен динозавров, либо у динозавров были другие, неизвестные сегодня способы снижать нагрузку на скелет. Реконструкция таких методов может помочь ответить на вопрос о том, почему все-таки вымерли динозавры.
результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.
Комментариев нет:
Отправить комментарий