Динозавр с больной ногой прошелся по дну пруда
Палеонтологи из Испании изучили ископаемые следы хищного динозавра, найденные в испанских меловых отложениях возрастом примерно 129 миллионов лет. Оказалось, что у этого динозавра был деформирован палец на левой ноге. Эта патология повлияла на походку теропода: он широко расставлял ноги при ходьбе. Ученые определили, что динозавр оставил следы, когда шел по дну неглубокого водоема. В статье, опубликованной в журнале PLoS ONE, исследователи пишут, что патология этого динозавра напоминает искривления пальцев у современных птиц.
Ископаемые следы жизнедеятельности организмов называются ихнофоссилиями. К ним относятся как следы передвижения, так и следы деятельности пищеварительной системы, такие как копролиты — ископаемые фекалии. Ихнофоссилии содержат в себе много информации о различных аспектах биологии вымерших организмов. К примеру, они могут рассказать о патологиях.
Следы динозавров, указывающие на патологии конечностей, встречаются нечасто. В основном это отпечатки пальцев с деформациями, вызванными пороками развития или ранениями. При этом большинство подобных находок состоит из небольшого числа следов — обычно их не больше трех. В таких случаях сложно оценить, как патология влияла на характер походки динозавра.
Палеонтологам во главе с Карлосом Эррера-Кастильо (Carlos M. Herrera-Castillo) из Автономного университета Мадрида удалось изучить дорожку из шести ископаемых следов, оставленных динозавром с патологией конечности. Их обнаружили в нижнемеловом местонахождении Лас-Ояс (Las Hoyas), возраст отложений которого составляет 129–127 миллионов лет. Форма следов указывала на то, что они принадлежат хищному динозавру.
Внимание ученых привлекли отпечатки левой лапы — они были необычной формы. Палеонтологи пришли к выводу, что второй палец на этой ноге был направлен назад. При этом глубина следов указывала на то, что животное полностью ставило левую ногу на субстрат. Однако патология все же отразилась на походке: расстояние между следами левой и правой конечностей было шире, чем у типичных следов теропод.
Палеонтологи рассчитали, что высота в бедрах этого динозавра достигала почти двух метров, длина тела — шести-семи метров, а масса — пяти тонн. Исследователи также смогли рассчитать скорость, с которой он двигался, — примерно четыре километра в час. Неизвестно, какой именно хищный динозавр оставил эти следы, так как в этом местонахождении теропод такого размера еще не было найдено.
Ученые сделали петрографические шлифы отложений, в которых были обнаружены следы, и изучили их под микроскопом. Оказалось, что динозавр шел по бактериальному мату — сообществу микроорганизмов в виде слоистой пленки. Рядом с отпечатками ног динозавра были также обнаружены следы, оставленные древними рыбами. Все это указывает на то, что динозавр переходил неглубокий пресноводный водоем.
Авторы отмечают, что патология этого динозавра напоминает искривление пальцев у современных птиц, которое может быть как врожденным, так и приобретенным — например, из-за дефицита витаминов.
В прошлом году мы рассказывали об исследовании следов хищных динозавров из другого испанского местонахождения. На их основе палеонтологи выяснили, что эти динозавры очень быстро бегали — их скорость могла достигать 12,4 метра в секунду.
Семён Морозов
Половое созревание у окаменелых амниот описали впервые
Исследователи из Германии, Китая, США и Японии обнаружили признаки полового созревания у ископаемой морской рептилии из южно-китайских отложений триасового периода. Это стало первым описанием пубертата у окаменелых амниот. Отчет о работе появился в журнале Current Biology. Определение полового созревания как правило базируется на вторичных половых признаках, распознать которые у вымерших рептилий практически невозможно. Альтернативу может представлять изучение формирования костей, но для этого нужны образцы представителей одного вида разных возрастов. Подходящим объектом для этого могут служить морские живородящие завроптеригии кейчоузавры (Keichousaurus hui), которые известны по тысячам образцов — от плода до крупной взрослой особи. У них выражен половой диморфизм: самцы примерно на 10 процентов крупнее самок, и с возрастом на их бедренных костях появляются хорошо различимые расширения в дистальной части и развитые дельтовидные в сечении гребни. У детенышей и самок эти кости ровной цилиндрической формы. Чтобы разобраться в процессе перехода от детеныша к взрослой особи, сотрудники Хэфэйского технологического, Боннского и Токийского городского университетов, а также Института динозавров Естественно-исторического музея округа Лос-Анджелес под руководством Мартина Сэндера (Martin Sander) провели гистологическое исследование образцов, высверленных из средней трети диафиза 18 бедренных костей кейчоузавров. 11 из них принадлежали самцам, шесть — самкам и один — изолированному плоду. Все они были обнаружены на юго-западе Китая в отложениях среднего триаса возрастом примерно 240 миллионов лет. В тонких отполированных срезах каждого образца, кроме плодного, под микроскопом были четко видны последовательные годичные циклы роста. В конце первого цикла наблюдались признаки модуляции роста, в частности снижение организации волокон, видимых в кросс-поляризованном свете. В конце каждого последующего цикла появлялось годичное кольцо (аннулюс) — тонкий слой аваскулярной пластинчатой костной ткани. Форма этих колец отражает срез кости в соответствующем возрасте, и по их динамике можно судить о траектории ее роста. Развитие костей у всех особей начиналось с аннулюсов круглой формы. У самцов с каждым годом эта форма становилась все более треугольной, максимально выраженной у взрослых, а у самок оставалась неизменной в процессе развития. Гистологически такие изменения у самцов были вызваны направленными отклонениями в аппозиции новых клеток вокруг кости, более высокой пористостью ткани и менее организованным расположением волокон в районе образующихся гребней. В сумме этот переход конфигурации кости от ювенильной к взрослой отражает процесс полового созревания. Построив кривые роста трех самцов и двух самок, исследователи выяснили, что траектории их развития в целом совпадают. Пубертат, для которого характерен быстрый рост, охватывал второй год жизни рептилий. После этого рост замедлялся — так происходит, чтобы переключить энергозатраты с него на размножение — но в течение нескольких лет еще продолжался (у одного из самцов до восьми лет). Авторы работы отмечают, что из-за небольшой выборки эти результаты могут быть неточными. Два дорсальных гребня бедренной кости кейчоузавра служат местом прикрепления широчайшей мышцы спины и трицепса, обеспечивающих приведение и распрямление задних конечностей. Вентральный гребень связан с работой мышц-сгибателей, таких как грудная, плечевая и бицепс плеча. Выраженные гребни свидетельствуют о высокой нагрузке на прикрепленные к ним мышцы, что, скорее всего, отражает вторичные половые признаки, относящиеся к бою, охоте и совокуплению, как и у современных чешуйчатых. У рептилий за рост костей и повышенную подвижность в пубертатном периоде отвечает мужской половой гормон тестостерон. Таким образом, обнаруженное развитие полового диморфизма бедренных костей у кейчоузавров, по-видимому, связано с действием внутренних факторов в виде половых гормонов и внешних — в виде связанного с пубертатом поведения, пишут авторы работы. По их данным, это стало первым описанием полового созревания у окаменелых амниот. В сумме полученные данные позволяют выделить в развитии кейчоузавров четыре стадии: плодную (от начала окостенения до рождения), ювенильную (от рождения до пубертата — вероятно, продолжительностью около года), пубертатную (от начала до завершения формирования характерной для взрослых формы костей у самцов — второй год жизни) и взрослую. В конце 2021 года палеонтологи опубликовали описание гигантского птерозавра кетцалькоатля (Quetzalcoatlus northropi), изучение которого продолжалось полвека — об этом рассказывает материал «Hic sunt dracones». Спустя полгода тираннозавров (Tyrannosaurus rex) предложили разделить на три разных вида — об этом можно почитать в материале «Постулат о трех тирексах».
