Палеонтологи насчитали два с половиной миллиарда когда-либо живших тираннозавров
Палеонтологи оценили численность всех когда-либо живших тираннозавров. Рассчитав примерную плотность популяции данного вида и умножив ее на площадь его ареала, ученые пришли к выводу, что в позднем мелу на планете одновременно могли жить около двадцати тысяч взрослых тираннозавров. Учитывая, что эти рептилии просуществовали на планете примерно 2,4 миллиона лет, общая численность когда-либо живших представителей вида составляет 2,5 миллиарда взрослых особей. До наших дней дошли остатки лишь немногих из них. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Science.
Зоологи часто сталкиваются с необходимостью оценить численность определенного вида или популяции животных. Благодаря этой информации можно больше узнать о том, как устроены экосистемы, а также эффективнее охранять редкие и контролировать инвазивные виды. Однако многих животных пересчитать совсем непросто — например, если они ведут скрытный образ жизни или занимают огромные ареалы при относительно низкой численности.
Если учесть, что даже с оценкой численности современных животных у специалистов порой возникают сложности, то попытки определить размеры популяций давно вымерших видов на основе их окаменевших остатков могут показаться совершенно безнадежной затеей. Тем не менее команда палеонтологов во главе с Чарльзом Маршаллом (Charles R. Marshall) из Калифорнийского университета в Беркли попыталась решить эту задачу на примере одного из самых изученных видов доисторических животных — тираннозавра (Tyrannosaurus rex).
В своих расчетах Маршалл и его коллеги опирались на так называемый закон Дамута (Damuth’s law), согласно которому более крупные виды, как правило, имеют более низкую плотность популяции. Он выражается следующей формулой: log10(ρ) = log10(a) — b × log10(M). Здесь p — плотность популяции, M — средняя масса тела взрослых особей, а множитель b обычно считают равным −3/4. Значение а зависит от трофического уровня и физиологических особенностей животного.
Чтобы получить плотность популяции тираннозавров, палеонтологам предстояло подставить в это уравнение две переменных — M и a. Оценкам массы тела этих хищников посвящен целый ряд исследований, поэтому Маршалл и его коллеги достаточно легко нашли необходимую цифру — 5200 килограммов (столько весила средняя взрослая особь).
Выяснить, чему равняется a, оказалось труднее. Среди факторов, которые влияют на эту переменную, для тираннозавра достоверно известен лишь рацион (этот вид, несомненно, питался мясом). Однако был ли он теплокровным (гомойотермными) или холоднокровным (пойкилотермным), ясно не до конца. Авторы предположили, что физиология тираннозавра представляла нечто среднее между физиологией современных крупных варанов и хищных млекопитающими, и присвоили ему соответствующее значение a.
Имея на руках все необходимые цифры, Маршалл и его соавторы рассчитали, что средняя плотность популяции тираннозавров составляла 0,0091 взрослой особи на квадратный километр (разброс значений составляет от 0,00058 до 0,14 особи на квадратный километр). Это составляет 0,16 от плотности популяции тигров (Panthera tigris) и 0,07 от плотности популяции львов (P. leo). По оценке исследователей, если бы весь ареал тираннозавров был площадью с Калифорнию, то там смогли бы разместиться 3800 взрослых особей.
Насколько широко тираннозавры были распространены в действительности, точно неизвестно. Палеонтологи попытались очертить их предполагаемый ареал, отмечая на карте места, где были обнаружены остатки данного вида. В результате ученые пришли к выводу, что тираннозавры обитали на территории площадью 2,3 ± 0,88 миллиона квадратных километров, что немногим больше площади Гренландии. В среднем здесь могли разместиться двадцать тысяч половозрелых особей — то есть примерно столько взрослых тираннозавров жило на Земле в каждый момент времени с момента появления этого вида до его вымирания.
Согласно средней оценке, вид T. rex существовал на планете около 2,4 миллиона лет. Предполагается, что средняя продолжительность жизни тираннозавров составляла 19 лет, так что в общей сложности успело смениться 127 000 их поколений. Умножив это число на численность популяции в каждый момент времени, Маршалл с соавторами выяснили, что всего на Земле успели пожить 2,5 миллиарда взрослых тираннозавров. Хотя эта цифра кажется впечатляющей, следует помнить, что прямо сейчас на планете живет в два раза больше взрослых людей.
Авторы отмечают, что с момента открытия тираннозавров были обнаружены остатки всего около ста взрослых особей (исключая отдельные зубы и разрозненные кости). Таким образом, на трех особей, дошедших до наших дней в ископаемом состоянии, приходится 80 миллионов не сохранившихся. На формации Хелл-Крик, где найдены многие образцы тираннозавров, на каждого описанного представителя этого вида в позднем мелу приходилось еще шестнадцать тысяч особей (в Хелл-Крик тираннозавры просуществовали 1,2 миллиона лет).
Исследователи надеются, что их выводы помогут точнее реконструировать экосистему, в которой жили тираннозавры. Кроме того, предложенную методику можно использовать и для других вымерших видов, представленных достаточным количество экземпляров.
Несколько лет назад палеонтологи описали крупнейшего представителя вида Tyrannosaurus rex. Речь о найденном в Канаде экземпляре неопределенного пола длиной 13 метров. Умер он в почтенном возрасте около 30 лет — и за это время успел приобрести много боевых шрамов.
Сергей Коленов
Кого палеонтологи описали в декабре
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Привет! В этот раз рассказ про новых древних немного припозднился, простите. В свое оправдание скажу, что за это время мы обстоятельно разобрались с разумным тираннозавром. Теперь давайте знакомиться с тремя новыми декабрьскими динозаврами — и прощаться с одним из старых. Прощай, улугбекзавр? Осенью 2021 года палеонтологи сообщили о новом кархародонтозавре (группа Carcharodontosauria) из биссектинской свиты (Bissekty Formation) Узбекистана, возраст которой примерно 90–92 миллиона лет. Авторы описали новый таксон на основе фрагмента верхней челюсти и назвали его улугбекзавром (Ulughbegsaurus uzbekistanensis). Этот восьмиметровый теропод был верховным хищником в биссектинской экосистеме. С улугбекзавром соседствовал тираннозавроид тимурленгия (Timurlengia euotica), который был в два раза меньше него. Похожая картина нам известна: в Северной Америке чуть ранее прекрасно уживались рядом большой кархародонтозавр Siats meekerorum и маленький тираннозавроид Moros intrepidus. А когда кархародонтозавры в Северном полушарии исчезли, титул верховного хищника перешел к тираннозавроидам. Однако в декабре прошлого года американские палеонтологи совместно с Александром Аверьяновым (Alexander Averianov) из Зоологического института РАН показали, что улугбекзавра следует считать nomen dubium, то есть сомнительным таксоном. По мнению исследователей, диагностические признаки, на основании которых их коллеги отнесли улугбекзавра к кархародонтозаврам, на самом деле либо характерны и для дромеозаврид, либо представляют собой тафономические артефакты. Таким образом, сложно сказать, кому именно принадлежит окаменелость. Кроме того, в той же статье критики сообщили, что в этой местности обитал гигантский родич велоцираптора, который был крупнее всех известных дромеозаврид. Однако ученые не стали описывать его в качестве нового таксона, поскольку ископаемый материал представлен всего одной фалангой пальца ноги. Зубастый ныряльщик Динозавры — группа разнообразная, однако (если не считать птиц) адаптации к водному или полуводному образу жизни развились лишь у немногих из них. Одна из таких групп — спинозавриды. Они, безусловно, были связаны с водоемами, но ученые спорят, насколько тесна была эта связь. Все ли спинозавриды рыбачили с берега и на мелководье или некоторые, такие как спинозавр, могли нырять и активно преследовать добычу в воде (я рассказывал об этой дискуссии в материале «Проблемы мезозойских дайверов»)? В минувшем декабре я упоминал о статье, авторы которой уверены, что спинозавр был береговым охотником, а не пловцом (но, скорее всего, спор на этом не закончится). Другого связанного с водоемами динозавра — хальшкараптора (Halszkaraptor escuilliei) — описали в 2017 году. Его окаменелости обнаружили в отложениях верхнемеловой джадохтской свиты (Djadochta Formation) в Монголии, а среди уже известных теропод нашлись его родичи — но они слишком плохо сохранились, чтобы что-либо говорить об их образе жизни. По многим признакам хальшкараптор был похож на современных околоводных птиц. По сути, он был экологическим аналогом современных крохалей или гоголей — так считает палеонтолог Андреа Кау (Andrea Cau), который руководил работой по описанию хальшкараптора. И вот теперь Ли Ён Нам (Yuong-Nam Lee) и его коллеги описали еще одного монгольского хальшкарапторина, назвав Natovenator polydontus. Родовое имя переводится как «плавающий охотник», а видовое — как «многозубый». Нашли натовенатора в отложениях другой верхнемеловой свиты, барунгойотской (Baruungoyot Formation). У натовенатора, в отличие от хальшкараптора, хорошо сохранилась грудная клетка, которая указывает на обтекаемую форму тела — совсем как у современных ныряющих птиц. Это сильный аргумент в пользу того, что хальшкарапторины вели полуводный образ жизни. Однако некоторые палеонтологи скептически относятся к такому образу жизни хальшкарапторин. Так, палеонтолог Джеймс Наполи (James G. Napoli) согласен, что эти динозавры явно обитали возле воды, но сомневается, что их образ жизни был похож на тот, что ведут современные ныряющие птицы. Китайский титан Команда Мо Цзинью (Jinyou Mo) представила описание нового зауропода из китайской формации Исянь (Yixian Formation), возраст которой составляет примерно 125,8–124,1 миллиона лет. Ископаемые организмы этой формации относятся к знаменитой биоте Джехол (она же биота Жэхэ), к которой относятся пернатый родич тирекса ютиранн (Yutyrannus huali) и четырехкрылый микрораптор (Microraptor). Зауропода назвали Ruixinia zhangi в честь Чжан Жуйсиня (Ruixin Zhang), сотрудника Музея динозавров в Эрен-Хото, где теперь хранится голотип. По оценкам исследователей, жуйсиния достигала 12 метров в длину — это крупнейший зауропод в биоте Джехол. Филогенетический аналаз поместил жуйсинию среди титанозавров (Titanosauria), рядом с Xianshanosaurus и Daxiatitan. Мо Цзинью и коллеги, однако, отмечают, что классификация этих двух таксонов спорна: некоторые исследователи не считают их титанозаврами и помещают в одну кладу вместе с мамэньсизавром (Mamenchisaurus), который известен своей шеей — она составляет почти половину всей длины динозавра. У самой жуйсинии тоже есть общие черты с мамэньсизавром (например, большое числов шейных позвонков), так что я не удивлюсь, если ее родственные связи в будущем пересмотрят. У жуйсинии наиболее полный набор хвостовых позвонков среди всех азиатских титанозавриформ — сохранилось целых 52 позвонка! При этом они имеют необычное для большинства зауропод строение: например, несколько позвонков на кончике хвоста срослись друг с другом. Патагонский карлик Как вы, возможно, уже заметили, карликовых динозавров описывают чуть ли не каждый месяц: в сентябре мы познакомились с карликовым зауроподом ибиранией, который уменьшился из-за сурового климата, в ноябре с островным карликом трансильванозавром — и вот опять нашелся кто-то маленький. Факундо Ригетти (Facundo Riguetti) и его коллеги описали карликового анкилозавра из семейства нодозаврид (Nodosauridae). Его окаменелости обнаружили в отложениях аргентинской формации Альен (Allen Formation), возраст которой находится в пределах кампана и маастрихта (в интервале от 83,6 до 66 миллионов лет). Анкилозавр получил название Patagopelta cristata: родовое имя переводится с латыни как «патагонский щит», а видовое означает «имеющая гребень», что отсылает к диагностическим гребням на бедренной кости и шейных остеодермах. Палеонтологи оценивают длину патагопельты в 2–2,3 метра, что сравнимо с длиной струтиозавра, небольшого нодозаврида из Европы. Другие нодозавриды были крупнее: к примеру, зауропельта могла достигать шести метров в длину. Маленькость струтиозавра связывают с тем, что он жил на островах. Патагопельта гипотетически тоже может быть островным карликом, однако исследователи пока не могут это подтвердить. Другое объяснение маленькости может быть в том, что таким образом патагопельта ушла от конкуренции с остальными растительноядными динозаврами в этом регионе. Патагопельта интересна еще тем, что ее ближайшие родственники обитали в Северной Америке. Это означает, что предки патагопельты — эмигранты, которые пришли сюда во время первого американского биотического обмена (First American Biotic Interchange) в кампане и маастрихте. Хотя ученые не исключают, что ее предки могли заселить Южную Америку и раньше, в альб-сантонском интервале (от 113 до 83,6 миллиона лет назад). На видео ниже можно полюбоваться на патагопельту и других динозавров формации Альен. https://www.youtube.com/watch?v=wGgH-0uf6TU