Американский палеонтолог предположил, что передние конечности тираннозаврид уменьшились в процессе эволюции, чтобы снизить риск ранений во время поедания добычи с сородичами. В статье, опубликованной в журнале Acta Palaeontologica Polonica, ученый отмечает, что для проверки этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования окаменелостей тираннозавра и его родственников.
Примитивные тираннозавроиды, такие как дилун (Dilong) и гуаньлун (Guanlong), обладали относительно длинными трехпалыми передними конечностями, однако в процессе эволюции их размер стал уменьшаться, а число пальцев сократилось до двух. Несмотря на небольшой размер, передние конечности поздних тираннозаврид были довольно сильными. Палеонтологи выдвигают различные гипотезы насчет того, как тираннозавриды могли их использовать. Одни ученые предполагают, что их использовали для захвата жертвы, другие — для того, чтобы удерживать самку во время спаривания. Третьи предполагают, что тираннозавриды опирались на передние конечности, когда вставали с земли. Кроме того, некоторые палеонтологи считают, что передние лапы не выполняли никакой функции и уменьшились из-за того, что тираннозавриды не использовали их.
Палеонтолог Кевин Падиан (Kevin Padian) из Калифорнийского университета в Беркли проанализировал все эти гипотезы и пришел к выводу, что они неубедительны. Исследователь считает, что ни одна из функциональных гипотез не объясняет, почему конечности тираннозаврид постепенно уменьшались. Более того, для всех предложенных функций больше подходят крупные конечности. А гипотеза об уменьшении размера передних лап из-за того, что тираннозавриды не пользовались ими, ничего не говорит, по мнению Падиана, о механизме редукции.
Ученый предложил свое объяснение: передние конечности тираннозаврид уменьшились, чтобы снизить риск укусов сородичей во время группового кормления. Тираннозавриды — в особенности тираннозавр — обладали огромной силой укуса, поэтому такие ранения могли быть очень серьезными и их следовало бы избегать. Падиан основывает свою гипотезу на предположении, что тираннозавриды охотились в стаях. На это указывает находка в одном месте около двух десятков разновозрастных особей альбертозавров (Albertosaurus) — вполне возможно, что и другие тираннозавриды проявляли подобное поведение.
Ученый считает, что эту гипотезу можно проверить следующим образом. На передних конечностях у примитивных видов не должно быть следов от укусов, так как их челюсти были гораздо более слабыми. Кроме того, таких повреждений не должно быть у молодых особей, у которых также были слабые челюсти. К тому же молодняк, скорее всего, вел себя менее агрессивно. Дальнейшие исследования окаменелостей разных видов позволят выяснить, действительно ли это так. Палеонтолог отмечает, что эту гипотезу нельзя распространить на других теропод с маленькими передними конечностями — абелизаврид и кархародонтозаврид, так как для них нет надежных доказательств стайного поведения (не считая следов, приписываемых абелизавридам).
Недавно мы рассказывали об исследовании челюстей тираннозавра. При помощи компьютерной томографии палеонтологи выяснили, что они были очень чувствительными.
Семён Морозов
Однако это не спасло их от вымирания в результате климатических изменений
Палеонтологи выяснили, как бронтотерии стали такими большими. Оказалось, что на ранних этапах истории данной группы скорость видообразования в ней была очень высокой — а новые виды заметно отличались друг от друга по размеру. Самые крупные из них получали эволюционное преимущество, поскольку не конкурировали с другими травоядными. В результате этого процесса бронтотерии из небольших животных весом меньше 20 килограмм превратились в гигантов весом более тонны. Впрочем, огромные размеры сделали их слишком специализированными — и не дали возможности приспособиться к изменениям климата на рубеже эоцена и олигоцена, которые их и погубили. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Science. Хотя млекопитающие достигли высокого разнообразия уже во времена динозавров, долгое время они в основном оставались мелкими. Например, в раннем кайнозое, вскоре после мел-палеогенового вымирания, среди представителей этой группы почти не было видов тяжелее десяти килограммов. Однако затем млекопитающие начали быстро увеличиваться в размерах. А уже около двадцати миллионов лет спустя в наземных экосистемах доминировали травоядные млекопитающие весом более тонны, появление которых изменило облик растительных сообществ и привело к появлению крупных хищников. Ученые пока не сошлись во взглядах на то, как и почему млекопитающие стали такими большими. Одна гипотеза гласит, что эта группа развивалась в соответствии с так называемым законом Копа, согласно которому в ходе эволюционного развития видов размеры особей имеют тенденцию к увеличению. Сторонники альтернативной точки зрения предполагают, что млекопитающие выросли за счет последовательного освоения новых экологических ниш. При этом ряд специалистов уверены, что данный процесс не был направленным. В таком случае среди млекопитающих одинаково часто появлялись более мелкие и более крупные формы — но последние чаще выживали. Команда палеонтологов под руководством Оскара Санисидро (Oscar Sanisidro) из Университета Алькалы решила разобраться в этом вопросе. Исследователи сосредоточили внимание на бронтотериях (Brontotheriioidea) — древних непарнокопытных, которые жили на планете 56-34 миллиона лет назад и эволюционная история которых хорошо сохранилась в ископаемой летописи. Первые представители этой группы весили всего около 18 килограмм, однако их потомки довольно быстро достигли гигантских размеров. Из 57 видов бронтотериев, известных ученым, более половины весили больше тонны — а некоторые достигали трехтонного веса. Проанализировав сведения о 276 находках бронтотериев, Санисидро и его соавторы смоделировали эволюционное древо этой группы. В результате исследователи пришли к выводу, что с наибольшей вероятностью эволюция размеров тела у бронтотериев была ненаправленной. Иными словами, каждый новый вид этой группы не обязательно был крупнее своего предка. Наоборот, среди бронтотериев регулярно появлялись виды, которые уменьшились в размерах по сравнению с предками. В пользу данной модели говорит тот факт, что вплоть до конца эоцена на планете существовали мелкие бронтотерии, некоторые из которых весили меньше ста килограммов. Однако полученные результаты не объясняют, как бронтотериям удалось за короткий по геологическим меркам срок увеличить размеры тела в 150 раз. Санисидро и его коллеги предположили, что это произошло, поскольку более крупные представители этой группы выживали чаще, чем мелкие. Дополнительное моделирование подтвердило эту идею. Оказалось, что на ранних этапах эволюции тогда еще мелкие бронтотерии занимали общие экологические ниши со многими другими травоядными млекопитающими. В этот период среди бронтотериев с высокой скоростью появлялись новые виды, которые заметно отличались друг от друга размерами. Однако эти виды, как правило, столь же быстро вымирали, не выдержав соперничества с представителями других групп. Преимущество в таких условиях получали более крупные виды, которые могли освоить ниши, где конкурентов было намного меньше. Таким образом, именно конкуренция сделала бронтотериев такими крупными — причем основные изменения их размеров произошли уже на ранних этапах эволюции группы. Тем не менее, бронтотерии экспериментировали с размерами тела на протяжении всей своей истории. Даже в среднем и позднем эоцене от крупных бронтотериев при определенных условиях происходили более мелкие. Однако в большинстве случаев такие виды претендовали на уже заполненные экологические ниши и вскоре вымирали. Напротив, более крупные виды бронтотериев использовали ниши, где у них почти не было конкурентов, благодаря чему риск вымирания у них был ниже. Несмотря на эволюционный успех крупных бронтотериев, общая скорость исчезновения эволюционных линий в данной группе со временем выросла. Судя по всему, хотя гигантские виды и смогли избежать конкуренции с другими травоядными, они стали слишком специализированными и из-за этого уязвимыми к вымиранию. Санисидро с коллегами также выявили, что скорость, с которой увеличивались размеры бронтотериев, со временем замедлилась. Это можно считать признаком эволюционного застоя, однако исследователи считают, что эти травоядные не исчерпали свой эволюционный потенциал, а просто достигли биомеханических и физиологических ограничений на массу тела. Кроме того, более крупные бронтотерии, вероятно, медленнее размножались, что снижало скорость их эволюции. Падение видового разнообразия группы и ее последующее вымирание авторы связывают с климатическими изменениями в конце эоцена, когда в Северном полушарии стало суше, а площадь лесов сократилась. Бронтотерии — не единственный пример быстрого увеличения размеров в ходе эволюции. Ранее палеонтологи выяснили, что морским рептилиям ихтиозаврам понадобилось всего два с половиной миллиона лет, чтобы из мелких рептилий превратиться в гигантов, сравнимых с современными китами. К такому выводу исследователи пришли, изучив остатки семнадцатиметрового ихтиозавра Cymbospondylus youngorum возрастом около 246 миллионов лет.