• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.08.2020
Мария Кривоченко
4 747

Рост динозавров объяснили уникальным строением костей

3.0

Ученые исследовали останки динозавров, чтобы понять, как их скелет справлялся с гигантскими нагрузками. Выяснилось, что структура костей рептилий отличается от той, что есть у птиц и млекопитающих: уникальное строение трабекулярной кости делало скелет достаточно прочным, чтобы выдерживать огромный вес динозавров.

Изображение зауроподов (слева) и стегозавров (справа) / ©Фил Уилсон
Изображение зауроподов (слева) и стегозавров (справа) / ©Фил Уилсон / Автор: Владимир Богданов

Для динозавров были важны механические свойства костей. Очень тяжелый скелет не позволил бы им выжить в природе: например, зауроподы не смогли бы поддерживать длинные и массивные шеи. Нормально функционировать животным помогала трабекулярная (губчатая) костная архитектура — она легкая, но может удерживать большой вес.

Чтобы понять, как скелет рептилий справлялся с огромной массой тела и серьезными физическими нагрузками, группа палеонтологов, инженеров-механиков и биомедицинских инженеров изучила образцы верхнего эпифиза большеберцовой кости и нижнего эпифиза бедренной кости (они образуют коленный сустав) гадрозавров и зауроподов с помощью компьютерной микротомографии. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS One.

Ученые сравнили строение тканей с аналогичным у современных и вымерших млекопитающих и птиц, после чего выяснили, что у рептилий объемная доля трабекулярной кости увеличивалась вместе с массой, как и у млекопитающих. Однако количество и размер трабекул (перегородок, образующих губчатую костную ткань) в кости у динозавров оказались обратно пропорциональны массе. То есть, чем тяжелее рептилия, тем меньше трабекул было в кости и тем они уже. При этом количество связей между ними росло. «Структура трабекулярной — или губчатой — кости у динозавров оказалась уникальной», — добавил Тони Фиорилло, палеонтолог и один из авторов исследования.

Строение изученных костей / ©Южный Методистский Университет

Работа показала, что увеличение связей внутри губчатой кости — эффективный механизм укрепления скелета у таких крупных животных. Это позволяет ему быть более легким, но сохранять механические свойства. «Без этой адаптации скелет гадрозавров и зауроподов был бы настолько тяжелым, что им было бы трудно двигаться», — отметили авторы статьи.

Ученые добавили, что у их исследования есть несколько ограничений. Во-первых, в нем проанализировали мало видов, во-вторых, в образцах могли не сохраниться какие-то особенности клеток, которые были бы способны серьезно повлиять на результаты. Наконец, оценка массы животных может быть не совсем достоверной, ведь точно определить, сколько весили динозавры, невозможно.

Тем не менее, считают авторы, полученные результаты будут особенно полезны для аэрокосмической промышленности, в строительстве и транспортной отрасли. «Понимание архитектуры трабекулярной кости динозавров может помочь нам разобраться, как лучше проектировать легкие и плотные материалы в лаборатории», — подытожил Тревор Агирре, ведущий автор статьи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:27
ФизТех

Одна из фундаментальных проблем при создании эффективных моделей машинного обучения — определение необходимого и достаточного количества данных для их обучения. Слишком мало данных — модель будет неточной, слишком много — неоправданные затраты времени и ресурсов на сбор и обработку информации. Ученые из МФТИ предложили два новых метода для решения этой задачи, основанных на анализе функции правдоподобия с использованием техники бутстрэпа.

Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

Позавчера, 11:06
ПНИПУ

Процветание страны требует регулярного отслеживания устойчивости каждого региона, то есть его способности поддерживать качество жизни, адаптироваться к изменениям и использовать возможности для долгосрочного развития. Традиционные методы оценки требуют участия большого числа экспертов, что приводит к существенным затратам, а их результаты часто зависят от личного мнения. Кроме того, существующие аналитические программы не позволяют оперативно реагировать на такие непредвиденные ситуации, как климатические изменения или экономические кризисы. Студенты и ученые Пермского Политеха и НИУ ВШЭ разработали систему автоматической оценки устойчивости регионов, которая решает все эти проблемы и позволяет людям целесообразно выбирать комфортное место для проживания. Аналогов разработки в стране пока нет.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно