Ученые рассказали об эволюции «воздушных» костей динозавров, позволяющих стать гигантами

Полые кости динозавров образовались в ходе трех независимых эволюционных процессов. Статья об этом опубликована в Scientific Reports.

Многие динозавры достигали гигантских размеров и веса, гораздо больших, чем у современных слонов. Чтобы достигать большого роста и не сломаться под собственным весом, кости многих из них становились более легкими — внутри них образовывались воздушные мешки. Эту особенность унаследовали отделившиеся от динозавров птицы, благодаря чему они способны летать. Кроме того, менее плотные кости, содержащие больше воздуха, давали динозаврам и птерозаврам больше циркулирующего в их крови кислорода, а также большую ловкость для охоты, бега и боя. Они не только требовали меньше энергии, но и более эффективно охлаждали тело. Ученых интересует, как именно могла возникнуть такая эволюционная адаптация.

Тито Аурелиано из Университета Кампинаса и его коллеги проанализировали окаменелые кости трех бразильских видов, живших в период позднего триаса (около 233 миллионов лет назад), когда появились динозавры. Все кости были найдены в последние десятилетия в Риу-Гранди-ду-Сул, самом южном штате Бразилии. Исследование образцов, принадлежащих к разным группам и датируемых ранней стадией их эволюции, позволяет понять, как развились определенные признаки. В данном случае исследователи искали признаки наличия воздушных мешков, которые были обычным явлением у геологически более поздних (и более изученных) видов, таких как тираннозавры или велоцирапторы. Окаменелости принадлежали трем видам: Buriolestes schultzi, Pampadromaeus barberenai и Gnathovovorax cabreirai. Первые два были зауроподоморфами, динозаврами с длинной шеей, которые затем стали самыми крупными животными, когда-либо ходившими по планете. Третьим был герреразаврид, один из первых плотоядных динозавров, чья генетическая линия быстро прервалась.

Исследование проводилось с помощью компьютерной томографии, которая позволяла без разрушения структуры увидеть все полости, в том числе отверстия для вен, артерий и костного мозга. При этом никакие из них не могли служить пневматическими камерами, через которые мог бы проходить воздух. Исследование, опубликованное в 2021 году, тоже показало, что у другой линии динозавров, птицетазовых, также на ранних стадиях эволюции отсутствовали структуры, в которых могли бы размещаться воздушные мешки.

Исходя из этого, авторы новой работы заключают, что воздушные мешки развивались независимо в каждой группе. «Мы обнаружили, что ни у одного общего предка не было этой черты. Все три группы, должно быть, развили воздушные мешки независимо друг от друга. Триас был очень теплым и сухим. То, что сейчас называется Риу-Гранди-ду-Сул, находилось далеко от моря, в самом сердце суперконтинента Пангея. В этой среде большее количество кислорода, циркулирующего в крови, охлаждало бы тело более эффективно и, безусловно, давало бы преимущество настолько сильное, что оно эволюционировало как минимум три раза независимо друг от друга», — резюмируют ученые.