Хищные динозавры с большими черепами, как правило, имеют крошечные руки. Исследователи предполагают, что между этими чертами может быть прямая связь.
Ключевые выводы
- Исследователи недавно сообщили об открытии Meraxes gigas, огромного плотоядного динозавра с крошечными руками, способными соперничать с руками T. rex.
- Meraxes и T. rex жили с разницей в миллионы лет и не являются близкими родственниками. Они развили стрелковое оружие независимо друг от друга, предполагая, что уменьшенные передние конечности выполняли важную функцию.
- Исследователи предлагают несколько гипотез относительно коротких рук и подчеркивают, что у некоторых динозавров размер черепа и длина руки обратно пропорциональны.
Причудливая анатомия тираннозавра рекса годами вызывала тонкие насмешки. С его огромным черепом, массивными зубами и гигантским телом крошечные руки тираннозавра просто не подходят. Кроме того, они, как правило, сглаживают угрожающий вид, который обычно приковывает тираннозавр.
Он несет на себе основную тяжесть шуток, но тираннозавр рекс - не единственный огромный хищник со стрелковым оружием. Многие тероподы, клада двуногих плотоядных динозавров, имеют маленькие руки, прикрепленные к массивному телу. Примеры включают Carnotaurus, чье имя означает плотоядного быка и руки которого выглядят как рудиментарные обрубки. Карнотавр является членом семейства абелизаврид, которое, как и тираннозавр, представляет собой группу теропод с стрелковым оружием. Обе группы жили в конце мелового периода, примерно от 66 до 68 миллионов лет назад.
Теперь исследователи могут добавить еще одну группу. В новой статье в журнале Current Biology исследователи во главе с аргентинцем Хуаном Канале сообщают об открытии гигантского плотоядного динозавра Meraxes gigas. Meraxes является частью Carcharodontosauridae, семейства доминирующих хищников, которые населяли большинство континентов в раннем меловом периоде, от 100 миллионов до 145 миллионов лет назад, задолго до появления T. rex. Подобно тиранозавру и карнотавру, короткие передние конечности Meraxes кажутся неуместными с его колоссальным телом.
Открытие свидетельствует о том, что редуцированные передние конечности развивались независимо у отдельных групп динозавров. Ученые до сих пор спорят о назначении уменьшенных передних конечностей, но их появление на разных эволюционных ветвях является убедительным доказательством того, что короткие руки выполняли определенную функцию для этой мегафауны.
Раскопки дракона
В 2012 году в первый день раскопок в Патагонии ученые обнаружили части Мераксеса. Затем они потратили десятилетие на раскопки и тщательный анализ образца. Обнаружив самый полный из когда-либо найденных скелетов кархародонтозавров, Канале и его коллеги смогли дать подробное описание анатомии динозавра.
Название рода Meraxes отсылает к имени дракона из серии романов Джорджа Р. Р. Мартина «Песнь льда и пламени». Видовой эпитет, который они ему дали, gigas, по-гречески означает гигант, и это не преувеличение. С черепом длиной 127 сантиметров и телом весом более 4 200 килограммов Мераксес был зверем. Тем не менее, это был даже не самый крупный динозавр в этом районе. Поскольку череп образца почти завершен, исследователи использовали череп Мераксеса, чтобы проецировать размеры неполных черепов других динозавров. Например, используя Meraxes в качестве масштаба, исследователи подсчитали, что его родственник, гиганотозавр, имел череп длиной около 162 сантиметров, что делает его одним из самых длинных черепов из обнаруженных теропод.
Череп Мераксеса также имел орнаментированные кожные кости с неправильными вертикальными бороздами и гребнями, а также крепкий рог, выступающий над его лбом. Эти черты лица уникальны для этого вида и позволяют предположить, что у кархародонтозавридов было большое разнообразие лицевых украшений, которые, вероятно, служили для привлечения партнеров.
Самой примечательной особенностью Meraxes являются почти идеально сохранившиеся передние конечности. Руки составляют примерно половину длины бедренной кости животного. Meraxes - первый динозавр такого типа, у которого сохранились передние конечности, и находка предполагает, что крошечные руки были чертой, общей для всех кархародонтозавридов.
Маленький узор среди крупных динозавров
Исследователи обнаружили, что мераксы и тираннозавры продемонстрировали более заметное сходство в длине рук, чем можно было бы ожидать в рамках модели, в которой изменение признака происходит случайным образом. Другими словами, соотношение передних и задних конечностей у видов было слишком схожим, чтобы быть результатом случайности, что позволяет предположить, что они эволюционировали для выполнения сходной функции. Эта идея подтверждается вероятностью того, что мераксы и тираннозавры населяли те же экологические ниши, что и гигантские мясоедные динозавры в соответствующие периоды и в соответствующих районах. Вероятно, у них был похожий опыт и потребности.
Тем не менее, мераксы и тираннозавры не имеют близкого родства, а мераксы вымерли по крайней мере за 20 миллионов лет до того, как появился тираннозавр. Их схожая анатомия рук является примером конвергенции, которая описывает независимую эволюцию сходных черт в неродственных линиях. Конвергентная эволюция обычно происходит, когда отдаленно связанные группы животных сталкиваются с аналогичными биологическими или экологическими препятствиями. Классическим примером конвергентного признака является развитие крыльев, которые независимо развились у птиц, летучих мышей и насекомых.
По мере того, как обнаруживается все больше мелких и огромных динозавров, становится менее вероятным, что у рук не было никакой функции. Стрелковое оружие, должно быть, активно отбиралось во многих линиях гигантских хищных динозавров, потому что оно давало существам некоторое преимущество.
Почему стрелковое оружие?
Миниатюрные руки тираннозавра десятилетиями очаровывали исследователей и общественность. Распространено мнение, что тираннозавры не использовали длинные руки, не нуждались в них и перестали направлять ресурсы на их рост и развитие. Некоторые исследователи предполагают, что животные использовали стрелковое оружие, чтобы удерживать партнеров во время размножения или вставать из положения лежа. Другие предположили, что руки уменьшились, чтобы их случайно не откусили во время лихорадочного кормления динозавров, пытающихся оторвать кусок мяса от туши.
Канале и соавторы используют свой анализ Meraxes для подтверждения четвертой гипотезы: стрелковое оружие отслеживает эволюцию массивных черепов. Например, другие многотонные плотоядные динозавры, такие как дейнохейрус или гигантораптор, имеют длинные передние конечности, но маленькие черепа. В рамках этой гипотезы ученые предполагают, что чем крупнее череп, тем более ценным он становится для поимки добычи. Затем руки уменьшаются по мере того, как череп берет на себя большинство, если не все, хищнические функции.
Тем не менее, авторы отмечают, что мускулатура рук предполагает, что они были далеко не бесполезными рудиментарными конечностями. Истина может лежать на пересечении различных предложенных гипотез. Какой бы ни была причина, поскольку ученые никогда не смогут напрямую наблюдать за поведением тероподов с помощью стрелкового оружия, загадка будет продолжать существовать и дразнить наше воображение.