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