Изучая динозавров

Эволюция размеров тела динозавров с помощью различных механизмов развития

Динозавры – удивительные существа, которые давно поразили воображение как ученых, так и широкой публики. Среди наиболее интригующих вопросов об этих доисторических гигантах – как они достигли своих разнообразных размеров, от массивного T. rex до сравнительно небольшого Velociraptor. Многие годы считалось, что размеры динозавров определяются только темпами роста. Однако последние исследования показали, что между скоростью роста и размером тела у тероподных динозавров – группы, в которую входит большинство двуногих, питающихся мясом видов, – нет четкой зависимости.



В этой статье мы рассмотрим последние данные о том, как размер тела динозавров эволюционировал с помощью различных механизмов развития. Мы рассмотрим исследования, которые привели к этим открытиям, и обсудим последствия этих выводов для нашего понимания того, как животные регулируют свой рост. Наша цель – дать исчерпывающий обзор этой темы, который поможет вам лучше понять увлекательный мир динозавров.

Введение: Эволюция размеров тела динозавров

Динозавры жили на Земле миллионы лет, за это время они эволюционировали в разнообразные формы и размеры. Некоторые из них были маленькими, как цыпленок, в то время как другие были больше школьного автобуса. В течение многих лет ученые полагали, что размеры динозавров определяются исключительно темпами их роста. Однако последние исследования показали, что четкой зависимости между скоростью роста и размером тела у тероподных динозавров не существует.

Как измеряется рост динозавров

Чтобы понять, как эволюционировал размер тела динозавров, исследователи должны сначала понять, как измеряется их рост. Как и у многих других животных, у динозавров в костях имеются кольца роста, по которым можно оценить их возраст и скорость роста. Эти кольца называются кортикальными маркерами роста и похожи на кольца деревьев, поскольку они указывают на периоды роста и периоды медленного роста или его отсутствия.

Скорость роста и размер тела у динозавров

Недавние исследования показали, что между скоростью роста и размером тела у тероподных динозавров нет четкой зависимости. Некоторые крупные динозавры росли очень медленно, в то время как некоторые мелкие динозавры росли очень быстро. Это говорит о том, что в определении размера тела должны участвовать и другие факторы, помимо скорости роста.

Механизмы развития, лежащие в основе гигантизма и миниатюризации

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Science, ученые изучили кости тероподовых динозавров, чтобы лучше понять, как механизмы развития влияют на размер их тела. Они обнаружили, что между скоростью роста и размером тела нет четкой взаимосвязи. Вместо этого более крупные и мелкие динозавры могли расти в течение более или менее длительных периодов времени во время скачков роста.

Последствия этих выводов

Открытие отсутствия четкой зависимости между скоростью роста и размером тела у динозавров имеет важные последствия для нашего понимания того, как животные регулируют свой рост. Оно предполагает, что в определении размера тела могут играть роль и другие факторы, помимо скорости роста, такие как генетика и факторы окружающей среды. Это может иметь последствия для нашего понимания эволюции размеров тела у других животных, как ныне живущих, так и вымерших.
В заключение следует отметить, что последние исследования размеров тела динозавров показали, что четкой связи между скоростью роста и размерами тела у тероподовых динозавров не существует. Напротив, в определении размера тела могут играть роль и другие факторы, помимо скорости роста, такие как генетика и факторы окружающей среды. Это открытие имеет важные последствия для нашего понимания того, как животные регулируют свой рост, и может повлиять на наше понимание эволюции размера тела у других животных.

Ohio University

Когти динозавра: Раскопки и демонстрация в мире доисторических гигантов

Динозавры всегда восхищали нас своими невероятными размерами, уникальными особенностями и загадочным существованием. Среди их многочисленных приспособлений когти динозавров выделяются как выдающаяся эволюционная особенность. Недавние исследования показали, что некоторые хищные динозавры использовали свои когти для рытья и демонстрации. В этой статье мы рассмотрим увлекательный мир когтей динозавров, сосредоточившись на их различных видах использования и видах, у которых развились эти уникальные особенности.

Альварессавры: крошечные динозавры-муравьеды

Альварессавры были маленькими, размером с курицу, динозаврами, жившими в позднем меловом периоде. У них были корявые передние конечности и крепкие однопалые когти, которые они использовали для рытья муравейников и термитников. В процессе эволюции эти существа превратились в самых маленьких из когда-либо известных динозавров, которые использовали свои маленькие когти, чтобы питаться насекомыми.

Теризинозавры: гиганты с серповидными когтями

Теризинозавры, напротив, были гигантскими динозаврами, которые ходили по Земле в позднем меловом периоде. Они знамениты своими длинными серповидными когтями, которые могли достигать метра в длину. Эти причудливые существа были тесно связаны с крошечными альварессаврами, однако их эволюция шла в совершенно ином направлении.

Вычислительный подход к пониманию функций когтей

Для того чтобы лучше понять функции когтей динозавров, группа исследователей из Бристольского университета и Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP) в Пекине провела новаторское исследование. В этом исследовании использовался вычислительный подход в биомеханике для определения функций этих когтей на основе детального сравнения с живыми животными. Сначала исследователи создали трехмерные модели когтей на основе компьютерных томограмм. Затем они использовали инженерные методы для анализа напряжения и деформации этих моделей, в итоге сопоставив их с функциями вытягивания, прокалывания и копания путем сравнения с современными животными, функции когтей которых известны.

Когти для рытья: Уникальная адаптация альварессавров

Исследование показало, что альварессавры выработали свои когти, похожие на каменные кирки, для целей рытья. Ранние альварессавры, такие как Haplocheirus из юрского периода, обладали многофункциональными руками, которые не были особенно эффективны при рытье. Однако у их потомков развились высокоэффективные руки для копания, что позволило им питаться обильными термитами позднего мелового периода.

Когти: Экстравагантная адаптация теризинозавров

Напротив, исследование показало, что теризинозавры использовали свои чрезмерно развитые серповидные когти в основном для демонстрации. Хотя некоторые ручные когти теризинозавров были способны функционировать как мощные крючковатые инструменты при питании листьями деревьев, самые крупные когти этих животных, например, принадлежавшие знаменитому теризинозавру, были слишком слабыми для боевых или кормовых целей.

Эти длинные, узкие когти не могли выдержать большой нагрузки, что позволяет предположить, что они развивались в условиях полового отбора для демонстрации. Взрослые теризинозавры могли использовать свои внушительные когти для устрашения конкурентов или привлечения потенциальных партнеров, подобно тому, как павлин использует свой хвост для демонстрации. Экстравагантные когти теризинозавров – прекрасный пример того, как эволюция может привести к уникальным и, казалось бы, непрактичным приспособлениям для общения и размножения.

Когти динозавров не только для рытья и демонстрации: Другие функции и виды

Хотя альварессавры и теризинозавры демонстрируют захватывающие адаптации когтей для рытья и демонстрации, важно понимать, что когти динозавров выполняли различные функции у разных видов. Давайте рассмотрим некоторые другие замечательные способы использования когтей динозавров в доисторическом мире.

Хищники: Смертоносное оружие для хищничества

Рапторы, или дромеозавриды, – это мелкие и среднего размера тероподовые динозавры, обладавшие большим серповидным когтем на каждой лапе. Это смертоносное оружие использовалось для разрезания и обезглавливания добычи. Печально известный велоцираптор, ставший популярным благодаря фильмам «Парк Юрского периода», является ярким примером хищника, который использовал свои когти для хищничества.

Спинозавр: Приспособления для охоты на рыб

Спинозавр, крупный плотоядный динозавр с парусоподобной структурой на спине, жил в меловом периоде. У него были удлиненные конические зубы и изогнутые полуводные когти, хорошо приспособленные для ловли рыбы. Эти уникальные когти позволяли спинозавру эффективно охотиться как в водной, так и в наземной среде.

Овирапторозавры: Универсальные когти для манипуляций

Овирапторозавры – это группа небольших, похожих на птиц тероподовых динозавров, отличавшихся беззубым клювом и специализированными когтями. У этих динозавров были очень ловкие руки с удлиненными пальцами, что позволяло им манипулировать предметами, добывать пищу и, возможно, даже строить гнезда. Точные функции их когтей до сих пор являются предметом постоянных исследований, но их универсальность подчеркивает адаптивный потенциал придатков динозавров.

Трицератопс: Когти для защиты и передвижения

Трицератопс, один из самых знаковых и известных травоядных динозавров, имел на ногах сильные, похожие на копыта когти. Эти когти, вероятно, выполняли множество функций, в том числе обеспечивали тягу при передвижении по пересеченной местности и служили защитным оружием против хищников. Сочетание мощных когтей и массивных костяных гребней делало трицератопса грозным противником для любого потенциального нападавшего.

Разнообразный мир когтей динозавров

Когти динозавров представляют собой интереснейший аспект доисторического мира, демонстрируя невероятное разнообразие и приспособляемость этих древних существ. От крошечных насекомоядных альварессавров до гигантских теризинозавров с серповидными когтями, динозавры развили широкий спектр специализированных когтей, чтобы соответствовать своему уникальному образу жизни и экологическим нишам.



Последние исследования пролили свет на функции когтей динозавров, показав, что они использовались для различных целей, таких как рытье, демонстрация, хищничество, манипуляция и защита. Передовые технологии и вычислительные методы позволили ученым раскрыть эти секреты, помогая нам лучше понять жизнь и поведение этих давно вымерших животных.

Продолжая изучать тайны эволюции динозавров, мы можем оценить огромное количество способов, с помощью которых эти великолепные существа приспосабливались к окружающей среде, развивая уникальные особенности, такие как когти, чтобы выжить и процветать в мире, значительно отличающемся от нашего собственного.

University of Bristol

Свежее исследование показывает, что динозавры-хищники, например, Тираннозавр рекс, не имели постоянно обнаженных зубов, как изображено в фильмах вроде «Парк юрского периода». В действительности, их рты были закрыты чешуйчатыми, похожими на ящерицу губами.

Контрольная точка: у динозавров были губы?

Ученые и художники долго спорили о том, имели ли тероподы – двуногие динозавры, к которым принадлежат хищники и верхние хищники, такие как T. rex и Велоцираптор, а также птицы – губы, подобные крокодилам, или же их зубы были постоянно видны.

Новые данные о губах тероподов

Международная группа исследователей опровергла общепринятые представления и пришла к выводу, что эти динозавры имели губы, схожие с губами ящериц и их родственников – туатар. Туатары – это редкие рептилии, которые встречаются только в Новой Зеландии и являются последними выжившими представителями порядка рептилий, процветавших во времена динозавров.

Подробное исследование губ динозавров

Исследователи изучили структуру зубов, износ и морфологию челюсти у групп рептилий с губами и без них. Они выяснили, что анатомия и функциональность рта тероподов больше напоминает ящериц, чем крокодилов. Это указывает на наличие у них змееподобных губ, которые прикрывали их зубы.

Губы динозавров и их особенности

Скорее всего, губы у динозавров не были мышечными, как у млекопитающих. Большинство губ рептилий прикрывают зубы, но не могут двигаться независимо, то есть не могут открываться в злобной услыбке или делать другие движения, которые мы ассоциируем с губами у людей или других млекопитающих.

Мнение специалистов: сравнение динозавров с современными рептилиями

Соавтор исследования Дерек Ларсон, управляющий коллекциями и исследователь палеонтологии в Королевском музее Британской Колумбии в Канаде, сказал: «Палеонтологи часто любят сравнивать вымерших животных с их ближайшими современными родственниками, но в случае динозавров их ближайшие родственники были эволюционно отличны на протяжении сотен миллионов лет и сегодня являются невероятно специализированными».

«Довольно удивительно, насколько схожи зубы тероподов с зубами варанов. От самого маленького карликового варана до дракона Комодо зубы функционируют практически одинаково. Таким образом, вараны могут быть сравнены весьма благоприятно с вымершими животными, такими как динозавры-тероподы, основываясь на этом сходстве функций, хотя они и не являются близкими родственниками».

Пересмотр художественных образов динозавров

Соавтор исследования доктор Марк Уиттон из Университета Портсмута заметил: «Художники, изображающие динозавров, в течение долгого времени колебались между наличием губ и их отсутствием, начиная с XIX века. Однако в 80-90-е годы прошлого столетия изображения безгубых динозавров стали более популярными и укрепились в поп-культуре благодаря фильмам и документальным фильмам, таким как «Парк юрского периода» и его продолжения, «Бродя с динозаврами» и т. д.»

«Странно, что такому изменению не предшествовало специальное исследование или открытие, и, в значительной степени, это, возможно, отражало предпочтение новой, свирепо выглядящей эстетики, а не изменение научных взглядов. Мы пересматриваем это популярное изображение, закрывая зубы динозавров ящерицеобразными губами. Это означает, что многие наши любимые изображения динозавров некорректны, включая знаменитого T. rex из «Парка юрского периода»".

Результаты исследования и их значение

Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, показали, что износ зубов у животных без губ значительно отличается от износа зубов у хищных динозавров. Зубы динозавров не были больше, чем у современных ящериц, относительно размера черепа, что подразумевает, что их размер был не слишком велик, чтобы закрывать губами.

Кроме того, распределение маленьких отверстий вокруг челюстей, которые обеспечивают нервы и кровоснабжение деснам и тканям вокруг рта, было больше похоже на ящериц, чем на крокодилов. Более того, моделирование закрытия рта у тероподов без губ показало, что нижняя челюсть должна была разрушать костные структуры, поддерживающие челюсть, или разъединять челюстной сустав для герметичного закрытия рта.

Кирстин Бринк, доцент палеонтологии в Университете Манитобы и соавтор исследования, отметила: «Как любой стоматолог скажет вам, слюна важна для поддержания здоровья ваших зубов. Зубы, которые не закрыты губами, подвергаются высыханию и могут быть повреждены во время кормления или драк, как мы видим у крокодилов, но не у динозавров».

Она добавила: «Зубы динозавров имеют очень тонкую эмаль, а зубы млекопитающих имеют толстую эмаль (с некоторыми исключениями). Эмаль крокодилов немного толще, чем у динозавров, но не такая толстая, как у млекопитающих. У некоторых групп млекопитающих действительно имеются обнаженные зубы, однако их эмаль модифицирована для выдерживания такого воздействия».

Томас Каллен, доцент палеобиологии в Университете Орберн и главный автор исследования, сказал: «Хотя ранее утверждалось, что зубы хищных динозавров могут быть слишком большими, чтобы их закрывали губы, наше исследование показывает, что на самом деле их зубы не были аномально крупными. Даже гигантские зубы тираннозавров пропорционально схожи по размеру с зубами современных хищных ящериц, если сравнивать их с размером черепа, что опровергает идею о том, что их зубы были слишком велики для закрытия губами».

Новые возможности для реконструкции внешнего вида динозавров

Результаты исследования открывают новые возможности для реконструкции мягких тканей и внешнего вида динозавров и других вымерших видов. Это может дать важную информацию о том, как они питались, как поддерживали свое зубное здоровье и каковы были общие закономерности их эволюции и экологии.

Доктор Виттон отметил: «Некоторые считают, что мы ничего не знаем о внешности динозавров, кроме основных черт, таких как количество пальцев и пальцев на ногах. Однако наше исследование, как и другие подобные ему, показывает, что мы имеем все больше представления о многих аспектах внешности динозавров. Далеко не беспомощные, мы сейчас находимся в точке, когда можем сказать: «О, у этого нет губ? Или определенного типа чешуи или перьев?» Тогда это такое же реалистичное изображение этого вида, как тигр без полос».

Исследователи подчеркивают, что их исследование не говорит о том, что у всех вымерших животных были скрытые зубы – некоторые из них, такие как млекопитающие с саблезубыми клыками, морские рептилии и летающие рептилии с очень длинными, взаимосвязанными зубами, вероятно, действительно имели обнаженные зубы.

Влияние на искусство и кино

Результаты этого исследования могут оказать влияние на создание художественных изображений и кинофильмов о динозаврах, таких как «Парк юрского периода» и его продолжения. Возможно, художники и режиссеры будут стремиться к более реалистичному изображению динозавров, представляя их с губами, закрывающими их зубы, вместо того чтобы показывать их с постоянно обнаженными зубами.

В конечном итоге, это исследование является еще одним шагом на пути к лучшему пониманию жизни и внешнего вида динозавров. Хотя мы все еще учимся о том, как они жили, как выглядели и как взаимодействовали друг с другом, у нас есть все больше информации для создания более точных и реалистичных изображений этих удивительных существ.

Заключение

Новое исследование предполагает, что хищные динозавры, такие как Тираннозавр рекс, имели не постоянно обнаженные зубы, как это изображено в фильмах, например, «Парк юрского периода», а покрытые чешуйчатыми, ящеричными губами, которые закрывали их рты. Это изменяет наше представление о внешнем виде динозавров и предоставляет новые возможности для реконструкции их мягких тканей и общего облика. Благодаря таким исследованиям мы продолжаем узнавать все больше о динозаврах и их мире, что позволяет нам создавать более точные и реалистичные изображения этих удивительных вымерших существ.

University of Portsmouth

Динозавры были первыми, кто принял точку зрения других

Понимание эволюционных истоков визуального восприятия перспективы

Понимание визуальной перспективы других людей – это развитое социальное поведение, наблюдаемое в основном у избранных видов. Именно врожденное любопытство заставляет нас следить за взглядом другого человека, чтобы понять, что привлекло его внимание. Примечательно, что такое поведение наблюдается не только у людей, но и у животных, что позволяет глубоко понять их когнитивные способности. Недавние исследования пролили свет на удивительное проявление этого социального навыка в роду динозавров, открыв захватывающую главу в нашем понимании эволюции познания.

Способность видеть перспективу: важный социальный навык

Когда человек меняет свое положение, чтобы увидеть, на что смотрит другой, это подразумевает понимание того, что у других может быть другая перспектива. Эта концепция известна как визуальная оценка перспективы. Это важнейший навык, который начинает развиваться у человека в возрасте от полутора до двух лет, и он закладывает основу для понимания референтной коммуникации и оценки уникального мышления других людей.

До недавнего времени считалось, что такое поведение присуще лишь немногим видам, в первую очередь обезьянам, некоторым видам обезьян, собакам и вороньим птицам. Эволюционное происхождение этого важного социального навыка оставалось окутанным тайной, что породило множество предположений.

Визуальное восприятие перспективы: Древняя черта в роду динозавров

Недавнее исследование, проведенное учеными из Лундского университета, принесло революционные открытия. В нем представлены убедительные доказательства, подтверждающие раннее возникновение зрительной перспективы у динозавров, а ее происхождение относят к эпохе примерно за 60 миллионов лет до того, как она появилась у млекопитающих.

Исследователи сосредоточили свое исследование на сравнении двух уникальных существ – аллигаторов, ближайших родственников птиц, и палеогнатов, самых примитивных из существующих птиц. Выбор этих видов был обусловлен их нейроанатомией, которая имеет поразительное сходство с общим предком динозавров и крокодилов, а также с непарнокопытными динозаврами, соответственно. Это сравнительное исследование, по сути, формирует скобку вокруг вымершей линии динозавров, ведущей к современным птицам.

Открытия: Разгадка когнитивных способностей вымерших видов

Результаты исследования позволили сделать несколько удивительных выводов. Хотя аллигаторы следили взглядом за видимыми местами, они не демонстрировали зрительного восприятия перспективы. Напротив, все исследованные виды птиц демонстрировали это передовое поведение, что свидетельствует о беспрецедентных когнитивных способностях.

Еще одним интригующим наблюдением стало появление у птиц поведения «проверки назад», при котором наблюдатель возвращает взгляд назад после того, как первоначально ничего не обнаруживает в направлении внимания смотрящего. Это означает ожидание потенциальной цели в направлении взгляда, такое поведение ранее наблюдалось только у людей, приматов, обезьян и ворон.

Визуальное восприятие перспективы: Наследие динозавров

Палеогнаты впервые появились около 110 миллионов лет назад, что предшествовало эволюции зрительной перспективы у млекопитающих, в частности приматов и собак, примерно на 60 миллионов лет. Учитывая нейроанатомическое сходство между этими птицами и их неавиационными предшественниками, кажется правдоподобным, что этот когнитивный навык возник еще раньше в роду динозавров.

Интересно, что вероятность существования этого навыка у самых ранних динозавров, мозг которых был больше похож на мозг аллигаторов, меньше. Хотя будущие исследования могут выявить более широкое распространение этой способности среди млекопитающих, версия о происхождении динозавров, скорее всего, все еще будет преобладать.

Переосмысление естественной истории познания

Это новаторское исследование ставит под сомнение традиционное мнение о том, что эволюция сложного познания происходила в основном за счет млекопитающих. Заметное нейрокогнитивное развитие пернатых динозавров – птиц – вдохновляет нас на изменение парадигмы в понимании естественной истории познания.

Старший автор исследования, профессор Матиас Осват, отметил, что ранее в своей карьере вороновые птицы получили прозвище «пернатые обезьяны» из-за их замечательных когнитивных способностей, продемонстрированных в ходе различных исследований. Однако теперь он размышляет, не следует ли считать приматов «почетными птицами», учитывая глубокие когнитивные способности, обнаруженные у птиц и их предков.

Когнитивные способности птиц: Недооцененный феномен

Первый автор исследования, доктор Клаудия Цайтрег, подчеркнула, что при оценке когнитивных способностей птиц часто упускают из виду. Результаты исследования подчеркивают не только их когнитивные способности, сравнимые с таковыми у приматов, но и позволяют предположить, что их предки, вероятно, обладали этими навыками задолго до того, как они развились у млекопитающих.

Средний автор исследования, доктор Стефан Ребер, отметил, что крокодилы, благодаря своему общему происхождению, служат идеальной моделью для изучения эволюционного происхождения когнитивных способностей у птиц. Когнитивные способности, общие для крокодилов и птиц, вероятно, существовали у их общего предка. Если у крокодилов отсутствует когнитивная способность, которой обладают птицы, то, скорее всего, она была развита в роду динозавров после разделения. Этот инновационный подход дает возможность исследовать когнитивные способности вымерших видов, что ранее было неизученной областью.

Заключение: Пересмотр нарратива когнитивной эволюции

В заключение следует отметить, что новаторское исследование, проведенное учеными Лундского университета, предвещает новую эру в нашем понимании когнитивной эволюции. Открытие зрительной перспективы в роду динозавров, вероятно, предшествовавшее ее появлению у млекопитающих примерно на 60 миллионов лет, ставит под сомнение давно бытовавшее мнение о том, что сложное познание возникло в основном у млекопитающих.

Доказательства наличия развитых когнитивных способностей у птиц и их предшественников подчеркивают необходимость пересмотреть и расширить наши взгляды на когнитивную эволюцию. Отнюдь не будучи «пернатыми обезьянами», птицы теперь заняли достойное место в истории эволюции познания в качестве пернатых динозавров, иллюстрируя сложный гобелен естественной истории познания. Исследование открывает новые пути для будущих исследований и меняет наше представление о когнитивных способностях вымерших видов, делая нас на шаг ближе к разгадке загадки эволюции познания.

Lund University