Чилийские палеонтологи описали новый вид анкилозавров, который назвали Stegouros elengassen. От остальных анкилозавров он отличается необычным хвостом в виде макуауитля — оружия ацтеков. Находка стегоуроса позволила прояснить родственные отношения между анкилозаврами Южного полушария. Статья, а также краткое сообщение об исследовании опубликованы в журнале Nature.
К тиреофорам (Thyreophora) относятся растительноядные динозавры с броней из остеодерм (кожных окостенений) — поэтому их еще называют бронированными динозаврами. В состав этой группы входят анкилозавры (Ankylosauria), остеодермы которых образуют панцирь, и стегозавры (Stegosauria) — их остеодермы формируют пластины, а также длинные шипы на хвосте.
Анкилозавры хорошо представлены в летописи окаменелостей Северной Америки и Евразии — в прошлом эти материки составляли суперконтинент Лавразию. Однако на территории бывшей Гондваны — другого суперконтинента — их ископаемые остатки встречаются редко и зачастую представлены фрагментарным материалом. До сих пор было описано только три вида гондванских анкилозавров (не считая сомнительного вида Minmi paravertebra): Antarctopelta oliveroi из Антарктиды, Kunbarrasaurus ieversi из Австралии и недавно описанный Spicomellus afer из Африки.
Окаменелости антарктопельты вызывали трудности у палеонтологов: сохранилось только около 15 процентов скелета, а некоторые кости были довольно необычными для анкилозавра — по этой причине ученые даже считали, что они могли принадлежать морским рептилиям.
Серхио Сото-Акунья (Sergio Soto-Acuña) из Чилийского университета и его коллеги обнаружили окаменелости нового гондванского анкилозавра в отложениях верхнемеловой формации Доротеа (Dorotea Formation) на юге Чили (примерный возраст — 72–75 миллионов лет). Сначала палеонтологи предполагали, что перед ними остатки необычного стегозавра. Однако филогенетический анализ показал, что окаменелости всё же принадлежат анкилозавру.
Новый вид отличался от остальных анкилозавров тем, что на конце его хвоста располагалось семь пар плоских остеодерм, которые формировали структуру, похожую на макуауитль — оружие ацтеков и других индейцев Мезоамерики. Палеонтологи назвали динозавра Stegouros elengassen. Его родовое название переводится как «покрытый хвост», а видовое дано в честь чудовища с панцирем из мифологии теуэльче — коренных народов Патагонии.
Филогенетический анализ также показал, что стегоурос формирует монофилетическую кладу с двумя другими гондванскими анкилозаврами, чьи родственные связи ранее были не ясны, — антарктопельтой и кунбарразавром. Ученые назвали эту группу Parankylosauria, а для остальных анкилозавров предложили кладу Euankylosauria. Стегоурос с родственниками рано отделились от остальных анкилозавров — по оценкам авторов работы, это произошло около 167 миллионов лет назад.
Изучив строение позвонков стегоуроса, палеонтологи убедились в том, что необычные позвонки антарктопельты на самом деле принадлежали ей, а не морским рептилиям, так как у стегоуроса было схожее строение. Также некоторые остеодермы антарктопельты напоминали хвостовые остеодермы стегоуроса — ученые пришли к выводу, что антарктический анкилозавр, скорее всего, обладал подобным оружием.
Хвостовое оружие известно и у других позвоночных. К примеру, некоторые вымершие броненосцы обладали шипастой булавой на конце хвоста. Однако авторы работы отмечают, что тиреофоры — единственная группа позвоночных, у которой появилось три разных вида хвостового оружия: тагомайзер (шипы) стегозавров, булава продвинутых анкилозавров (Ankylosaurinae) и макуауитль стегоуроса.
Африканского анкилозавра Spicomellus afer совсем недавно описали на основе уникального ребра: оно срослось с шипастой остеодермой. Подобные структуры не встречаются ни у каких других позвоночных.
Семён Морозов
На это указал анализ концентрации тестостерона в бивне самца
Палеонтологи выяснили, что самцы мамонтов, подобно современным слонам, испытывали муст — периодические периоды агрессивного поведения, связанные с резким всплеском уровня стероидных гормонов. На это указали изменения концентрации тестостерона в бивне якутского мамонта. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Nature. Самцы слонов периодически впадают в состояние муста, когда они нападают на сородичей, других животных и людей. Уровень тестостерона в их крови в этот период повышается в 10-20 раз по сравнению с нормой, а виски намокают из-за обильных выделений из желез, расположенных по бокам головы. Предполагается, что резкий всплеск концентрации гормонов в крови во время муста и соответствующие изменения в поведении повышают репродуктивный успех самцов слонов. Специалисты давно подозревают, что у самцов шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius) и других вымерших хоботных также случались периоды муста. Однако подтвердить или опровергнуть данную гипотезу до сих пор не удавалось. Разобраться в этом вопросе решила команда палеонтологов под руководством Майкла Черни (Michael D. Cherney) из Мичиганского университета. Исследователи предположили, что периоды муста у слонов и мамонтов можно отследить по их бивням (видоизмененным верхним резцам). Дело в том, что бивни у хоботных растут на протяжении всей жизни — а химический состав дентина на отдельных участках этих зубов зависит от состояния хозяина в тот момент, когда они формировались. Поэтому на участках, которые активно росли в период муста, должна быть повышена концентрация тестостерона. Авторы ожидали увидеть такие участки на бивнях современных слонов. А если бы их удалось найти и у мамонтов, это стало бы доказательством, что для этих хоботных тоже был характерен муст. Чтобы проверить данную идею, Черни и его соавторы изучили двухметровый бивень саванного слона (Loxodonta africana) из Ботсваны, убитого браконьерами осенью 1963 года. Основываясь на особенностях роста и структуре зуба, возраст его обладателя оценили в 30-40 лет. Затем исследователи взяли с нескольких участков бивня, соответствующих последним девяти годам жизни слона, несколько образцов дентина и с помощью метода жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии оценили концентрацию стероидных гормонов в них. На образцах, соответствующих первым пяти годам из девяти, концентрация тестостерона оказалась относительно низкой и стабильной. Лишь на двух участках бивня, которые закладывались на третьем и четвертом годах жизни соответственно, были отмечены краткие всплески концентрации этого гормона. Судя по всему, они отражают непродолжительные периоды муста в молодом возрасте. Однако на том конце бивня, что сформировался в последние четыре года жизни слона, авторы обнаружили четыре участка с повышенной концентрацией тестостерона, которая сохранялась на протяжении долгого времени. Каждый следующий из них был выражен сильнее, чем предыдущий. Например, на первом из четырех участков уровень тестостерона превышал средние значения в два раза, а на четвертом — в двадцать раз. Эти цифры хорошо соотносятся с данными о росте концентрации тестостерона в крови слонов во время муста. По мнению Черни и его коллег, обнаруженные ими участки с повышенным содержанием тестостерона соответствуют периодам муста. С помощью изотопного анализа кислорода, содержащегося в дентине, им даже удалось установить, что все они происходили в одно и то же время года — в течение сухого сезона. Подтвердив свое предположение на слонах, исследователи обратились к мамонтам. Сначала они проанализировали концентрацию стероидных гормонов в мамонтовом бивне длиной около 240 сантиметров, который был найден в якутской многолетней мерзлоте в 2007 году. Образец принадлежал 55-летнему самцу, жившему 39000-33000 лет назад. Ученые сосредоточили внимание на трех участках бивня, один из которых соответствует трем с половиной годам из юности мамонта, а два других — девяти последним годам его жизни. Как и ожидали авторы, на образцах, которые были взяты с участка бивня, сформировавшегося в ранние годы жизни мамонта, концентрация тестостерона оказалась относительно низкой и стабильной. В то же время на участках, соответствующих последним годам жизни животного, были отмечены всплески концентрации тестостерона. В отдельных случаях уровень этого гормона повышался в десять раз относительно средних значений. Это указывает, что мамонты-самцы, подобно слонам, в зрелом возрасте переживали периоды муста. Самец, бивень которого изучала команда, переживал это состояние почти ежегодно на протяжении 25 лет. Вероятно, как и у слонов, муст у мамонтов был приурочен к определенному сезону, поскольку всплески тестостерона в мамонтовом бивне соответствуют периодам быстрого роста на рубеже зимы и весны. При этом максимальная, средняя и минимальная концентрация тестостерона у мамонта оказалась ниже, чем у саванного слона. Возможно, это связано с тем, что гормоны в мамонтовом бивне частично разрушились за несколько десятков тысяч лет, однако авторы допускают, что у этого вида муст был не столь интенсивным, как у современных африканских слонов. Тем не менее, мамонты-самцы, скорее всего, тоже вели себя агрессивно во время муста. На последнем этапе исследования Черни с соавторами проанализировали бивень взрослой самки мамонта, обнаруженный на острове Врангеля. Его возраст исследователи оценили в 5600-5900 лет. Оценив концентрацию гормонов на участках, соответствующих восьми годам жизни, авторы выяснили, что концентрация тестостерона все это время оставалась постоянной и более низкой, чем у самца вне периода муста. Это соответствовало ожиданиями ученых и подтвердило, что их методика верна. Американские палеонтологи проанализировали содержание стабильных изотопов в бивне самца американского мастодонта (Mammut americanum) и выяснили, что животное совершало дальние миграции. В некоторые районы он мигрировал только в теплое время года — вероятнее всего, для размножения. В одном из таких районов мастодонт погиб из-за травмы, полученной в битве с другим самцом.