Палеонтология

Ученые выяснили, почему хищные динозавры вырастали такими огромными

Среди хищных динозавров, предков современных птиц, встречались как крохи не больше цыпленка, так и гиганты размером с автобус. Теперь ученым удалось узнать, как тираннозавры смогли вырасти столь огромными.

Вес современных сухопутных хищников варьируется от нескольких граммов до тонны с лишним, тогда как в мезозойскую эру эти границы были намного шире. Самый мелкий из известных плотоядных динозавров весил не более 200 граммов, тогда как вес самых крупных оценивается в пределах от семи до 20 тонн. К примеру, взрослая особь тираннозавра рекса весила около восьми тонн — это вчетверо больше массы среднего гиппопотама.

Ранее ученые полагали, что столь чудовищная разница в размерах объясняется скоростью роста: мелкие динозавры росли медленно, а гигантские — аномально быстро. Однако, изучив спилы костей примерно 80 видов хищных динозавров, международная команда палеонтологов из США и Аргентины пришла к выводу, что между скоростью роста и конечным размером тела существует лишь очень слабая связь. Исследование опубликовано в журнале Science.

Дело в том, что скорость роста тела и, соответственно, скелета «записывается» на спилах больших трубчатых костей так же, как на спиле древесного ствола, — в виде годичных колец. Поскольку в течение каждого года происходит смена условий жизни (например, на смену сезону дождей приходят засухи, когда пищи не хватает), скорость роста организма тоже меняется, из-за чего на спиле кости можно увидеть широкие полосы, сформировавшиеся в кормные сезоны, и узкие (значит, в это время обладатель скелета недоедал).

Сопоставляя количество лет, которое потребовалось животному на рост, и ширину колец на спиле кости, можно определить скорость и продолжительность роста. Оказалось, некоторые гигантские хищные динозавры росли так же медленно, как нынешние аллигаторы, а вот среди мелких видов были такие, чья скорость роста была сопоставима с темпами развития современных млекопитающих и птиц. Другое дело, что срок жизни у мелких видов составлял примерно 10–20 лет, тогда как тираннозавры достигали зрелости лишь к 20 годам, а жили около 30–40 лет.

Этот монгольский динозавр весил всего около 150 граммов и был одним из самых мелких динозавров вообще / © wikipedia.org

Иными словами, не столько скорость роста, сколько продолжительность периода активного набирания массы играла ключевую роль в том, что представители некоторых видов динозавров становились такими огромными. При этом тираннозавры не росли чрезмерно быстро: самый мелкий из найденных скелетов принадлежал животному весом в какие-то 30 килограммов, погибшему в двухлетнем возрасте.

Но у этих динозавров была масса времени на постепенное развитие и рост: к 14–16 годам тираннозавры набирали около двух тонн, после чего в течение четырех–шести лет увеличивали свой вес более чем вдвое, достигая, наконец, габаритов такого динозавра, к которому мы привыкли по фильмам.

Комментарии

  • Комментарий удален пользователем или модератором...

    • Что наша жизнь?
      Семь лет - до школы
      И три - после пенсии.

  • Статья ни о чем. Может физ.условия сделали первых животных огромными.

    • Вроде как в те времена ускорение свободного падения было другим...

      • Вряд ли сильно другим. Для этого нужна существенно другая масса планеты, или существенно другие размеры (то есть другая средняя плотность). За какие-то сто мильёнов лет вряд ли Земля могла сильно измениться в планетарном масштабе массы либо плотности.

        • Ну среди прочих фрических теорий попадалась и такая, согласно которой в мезозое плотность атмосферы была существенно выше и дины выезжали за счёт архимедовой силы...

          • Да, были такие. Но в столь плотной атмосфере, чтобы существенно сказывалась архимедова сила, тела должны быть обтекаемыми как у рыб. Кроме того, такая плотность была бы видна в отложениях: например, эоловая рябь отложенных песков была бы заменена волноприбойными знаками, и таких примеров можно привести много. На поверхности Венеры плотность атмосферы больше земной в 55 раз и составляет 6,7 % от плотности воды. Но и там архимедова сила не так существенна, как требуемая для такого "динозаврового" уровня. При такой плотности не было бы птеродактилей, крылатых насекомых, а листья на деревьях были бы оборваны любым слабым ветром, или имели бы не черешки, а толстый таллом как у водорослей. Стволы деревьев были бы не в состоянии удерживать такую крону в столь плотном потоке. А пожары степные и лесные при такой плотности воздуха и парциальном содержании кислорода были бы пострашнее работы тяжёлых огнеметных систем, приводя к спеканию почв и других поверхностных грунтов. Следы от всего этого пронизывали бы весь мел, наполняя все терригенные отложения. Этот список можно продолжать долго, он свидетельствует об очевидной и полной несостоятельности такой гипотезы, точно и налицо фриковой, как вы верно пишете.

        • Логично В-) Было б познавательно провести (найти?) объективное исследованиеи на тему изменения размеров, массы, силы тяжести нашей планеты.

          Смею предположить, что массогабариты, равно как и g были несколько меньше, (вероятно, на доли % от нынешних). Со временем, за счёт роста биомассы, извержения породы с избыточным давлением = плотностью на поверхность, конденсирования водяного пара на полюсах и вершинах горных массивов, Тея стала более грузной и прибавила «в талии» пару-тройку километров=)

          • Кто его знает. Возможно, был и процесс постепенного гравитационного сжатия, который мог отыграть в обратную сторону на эту пару километров. Так-то из космоса постоянно оседает пыль и падают метеорные тела, увеличивая массу. Вопрос интенсивности. Ну во времена поздней тяжёлой бомбардировки прирост массы был сильнее, конечно.

          • «Поздняя» бомбардировка была ~ 4млрд.л.н. Мы ж ведём речь о событиях 100±млн.л.н. давности.

            Могу предположить, что сутки тогда были покороче, луна поближе; возможно, ось вращения и расстояние до Солнца (и его самого светимость) несколько иными; часть атмосферы (и не только) могло быть вынесено в открытый космос «Чиксулубом» & Со; + температурно-влажностный режим, «рацион» питания... => физ. условия отличные от «наших»=)

          • Допущений можно наговорить много, это да. Но допущений обоснованных - с ними вопрос. Например, можно просто предложить, что гравитационная постоянная тогда была чуть поменьше..:)) А что? Или физические законы были чуть-чуть другие. В меловой редакции.)

          • Возможно... бозон Хигса в те времена ещё не эволюционировал до нынешних величин XD

          • «По астрономическим данным постоянная G практически не изменялась за последние сотни миллионов лет, скорость её относительного изменения (dG/dt)/G не превышает нескольких единиц на 10^−11 в год» => Примите мои искренние экскъюзми - по всей видимости физ. константы имеют свойство также эволюционировать слегка©

      • Комментарий удален пользователем или модератором...

        • В целом верно, но в общем случае плотность атмосферы связана не только с уровнем гравитации на поверхности. В частности, при меньшей в разы силе тяжести на поверхности планеты атмосфера может быть при этом в разы плотнее, а её давление больше земного. Даже с примерно тем же составом атмосферы. Просто сама атмосфера может быть в разы толще и массивнее на порядок чем земная, хотя размеры и гравитация планеты будут в разы меньше.
          А так да, ваше замечание не лишено своей логики. Но бывает и иначе.

          • Комментарий удален пользователем или модератором...

          • Просто вопросы входа в атмосферу помнятся, в том числе и некоторые параметры.) при посадке "Гюйгенса" на Титан вход в атмосферу начался на высоте 500 км - выше чем орбита МКС. Первый стабилизирующий парашют вышел на высоте 180 км, на высоте околоземных низких опорных орбит; и при значении числа Маха меньше двух единиц - к этой высоте Гюйгенс уже успел затормозиться до невысокого сверхзвука. Причем парашют был диаметром лишь два с половиной метра - и этого хватило, чтобы за пару секунд снять заднюю аэродинамическую крышку и вытащить тормозной сверхзвуковой парашют. На высоте 160 км был сброшен теплозащитный экран - скорость была уже дозвуковая. С высоты 140 км пошел уже вертикальный участок снижения, а на высоте 125 км вышел дозвуковой посадочный парашют диаметром всего 3 м. А на Земле это высота критического схода с орбиты. Хотя Титан всего в полтора раза больше Луны, сила тяжести на поверхности одна седьмая g. Однако давление на поверхности полторы атмосферы, а плотность больше в четыре раза, чем на Земле на уровне моря. А атмосфера тоже азотная. И этот трёхметровый купол посадочного парашюта обеспечил скорость посадочного касания трёхсоткилограммового Гюйгенса около 5 м/с - на Земле с такой скоростью приземляется парашютист весом 100 кг под куполом площадью 90 кв.м. На Титане атмосфера куда поплотнее земной. И по высоте больше в разы, по массе на порядок примерно.

        • В таком случае, вероятно, тирано- титано- и прочие мега- завры «выезжали» за счёт более объёмного скелета, к которому можно было прочнее прикрепить соединительную ткань...

          • Если вы помните кости конечностей каких-нибудь пермских парейазавров, то они даже не напоминали трубчатые кости млекопитающих с их длинным диафизом. Конечности парейазавров расходились в стороны от тела, не как у динозавтров, имевших конечности под телом. И этим конечностям приходилось держать вес тела мышцами, а не более прямой опорой на сустав как у динозавров. И эти пермские кости были больше похожи для деревянные катушки для ниток, (если помните такие), или огромные гантели - оба конца кости представляли собой огромный сплошной выступ для крепления мышц. И, однако, парейазавры не были гигантами. Хотя на их костях место крепежа соединительных тканей было покрупнее динозавровых.

          • То что «раньше» животные были меньше чем в Мезозое вполне можно объяснить несовершенством относительно юных «технологий» сухопутных обитателей. Но вот последующее измельчание в Палеогене и далее - тут не знаю... Как вариант: после достижения каких-то размеров было ужЕ не выгодно расти. Стала больше влиять не физика, а социум (допустим, большие = менее поворотливые → подобраться и нанести смертельный укус проще=).

          • В палеогене не все мельчали. Хоботные росли в размерах весь палеоген. В неогене продолжив рост и достигнув рекордного статуса самых больших сухопутных животных кайнозоя (палеолоксодон намадийский).

          • Да-да, сегодня ознакомился с Вашей палео-баллистической работой на эту тему=)

            Касаемо размеров вот что подумалось сейчас: динозавры≈лягушки, т.е. холоднокровные - не преспособленные для жизнедеятельности в условиях низких температур. => после метеорита и, соответственно, резкого похолодания, все, кого не сжёг огненный дождь, попросту замёрзли (ну разве что кроме сумевших «перезимовать» где-то в тепле крокодилов &Со). А пришедшим им на смену теплокровным, за счёт несколько иного метаболизма ужЕ не было смысла набирать 20...40 тонн «жира», чтобы проходить Естественный отбор В-)

          • Динозавры нонче считаются теплокровными. По крайней мере всякие быстро бегающие. Птицы свою теплокровность унаследовали, а не выработали сами. И сейчас много известно динозавров из приполярных районов.

          • В «ту» пору в Антарктиде ещё росли «пальмы», так что в Приполярье был курорт для дино.

            А, ну раз теплокровные, да ещё и, поговаривают, в перьях - тогда другая аналогия: дино - истрибители 3-го поколения; мы, млекопитающие, - 5-го. И те, и те жизнеспособны в «мирное» время, но в «реальных боевых» условиях более древние «технологии» напрочь сольют поколению next: процесс воспроизводства, терморегуляции, пищеварения итд, итп...

    • Была, кажется, вполне живенькая версия, что у теплокровных при больших размерах начинаются проблемы с отводом тепла: объем тела - куб от размера, а площадь кожи - только квадрат. Слонам, к примеру, уже приходится отращивать большие уши-"радиаторы". У динозавров же метаболизм был более гибкий и разнообразный.

  • Росли, потому что в ДНК была заложена такая программа. Большое тело, крошечный мозг. Потом кто-то наверху решил, что это тупиковый путь и запустил апдейт с млекопитающими в которых упор сделан на мозг, а не на тело.

  • А что это за современный хищник весом в тонну с лишним?

    • Крокодил считается сухопутным хищником. Тонн до двух