До конца XX века большинство ученых и тем более обычных людей думали о динозаврах как о холоднокровных ящерах, похожих на других рептилий. Чешуйчатые гиганты успели насытить поп-культуру, а трагедия их вымирания виделась как простой эволюционный проигрыш более сложным млекопитающим, из-за теплокровности имевшим преимущества перед огромными архаичными динозаврами.
С тех пор ситуация довольно резко изменилась. Все больше находок показывали, что на деле динозавры были предельно похожи на современных птиц. Учитывая, что число их видов и сегодня много больше, чем у млекопитающих, говорить об эволюционном отставании древних динозавров от млекопитающих той эпохи становилось все сложнее и сложнее.
Теперь в Science Advances вышла работа, авторы которой впервые смогли точно измерить температуру тела тираннозавров — крупнейших сухопутных хищников в истории планеты, достигавших дюжины метров в длину при массе в семь тонн. Оказалось, что она была на шесть градусов выше, чем у современных им крокодилов. В свете этого становится более понятным то, почему последние пережили вымирание нептичьих динозавров 66 миллионов лет назад.
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) взяли остатки динозавра, выставлявшиеся в музее естественной истории Лос-Анджелеса. Вообще, метод определения температуры тела по особенностям костей древних животных разработан этой группой много лет назад, но раньше он требовал повреждения в ходе изучения заметного объема костей древних животных. А музеи не любят уничтожения даже небольшой части своих экспонатов.
После длительного усовершенствования метода, ученые повысили его эффективность до уровня, когда всего двух зубов тираннозавра Томаса хватило, чтобы оценить температурозависимое соотношение изотопов углерода и кислорода в их эмали. Чем выше температура, тем реже соединения в ее составе образуют химические связи между тяжелыми изотопами углерода и кислорода (углеродом-13 и кислородом-18).
Томасом называют крупнейший и наиболее сохранный скелет тираннозавра, из имеющихся у этого музея. При жизни он был массивнее пяти тонн. Как мы уже писали ранее, тираннозавры росли всю жизнь, что резко отличает их от современных животных.
Соотношение изотопов в его зубной эмали показало, что она формировалась при устойчивой температуре в 36,3 ± 2,5°C. Хотя разброс значений выглядит большим, с учетом методики это скорее излишняя осторожность: вероятность отклонения больше чем на градус от 36,3 °C незначительна.
Чтобы убедиться, что метод не имеет систематических ошибок, связанных с обогащением участка, откуда добыли Томаса, определенными изотопами, авторы изучили таким же образом зубы крокодилов, найденных в том же районе. Те показали довольно логичную цифру около 30 °C. Современные рептилии при подобных анализах показывают диапазон 28–30°C. Значит, и в случае Томаса полученные результаты отражают реальную температуру тела.
Из нее с высокой вероятностью следует, что тираннозавры должны были иметь перьевой покров как минимум в детском возрасте (впрочем, на это указывали и другие косвенные признаки). Поддерживать стабильную высокую температуру тела при чешуе проблематично, перья (как и шерсть у млекопитающих) значительно упрощают эту задачу и прохладной ночью, и в жаркий полдень.
Температура тела тираннозавров оказалась близкой к человеческой. В целом, крупные млекопитающие часто имеют температуру тела ниже, чем мелкие. Скажем, у слонов она 36,0 – 36,5 °C, то есть чуть ниже человеческой и предельно близкая к тираннозавру.
Хищник с такой температурой должен был быть быстрым и высокоподвижным. Учитывая двуногость, благоприятствующую большой выносливости при беге, тираннозавр мог быть еще и способным к длительному преследованию. В нашу эпоху двуногие хищники отличаются наибольшей способностью загонять добычу с помощью длительного бега. И сейчас охотники-собиратели загоняют копытных, преследуя их по 30 километров и более, пока те не теряют способность бежать.
Кроме улучшенной способности к бегу, теплокровность давала тираннозаврам и другие преимущества. Хотя мезозой был намного теплее современности, находок крокодилов, черепах и ящериц из Аляски той эпохи нет, а тираннозавров — есть. Иными словами, выживание в зонах с прохладными зимами для теплокровных проще. Те же крокодилы в нашу эпоху с трудом распространяются севернее Флориды, потому что даже при нуле градусов вмерзают в лед, что позволяет другим животным съесть их.
Но плюсы теплокровности обернулись минусами во время астероидной зимы 66 миллионов лет назад. Как выяснили ранее палеонтологи, теплокровным динозаврам приходилось по несколько месяцев высиживать яйца: без тепла тел родителей оттуда не могли вылупиться детеныши. Все эти месяцы динозавры были привязаны к одному месту. Многолетняя астероидная зима с крайней скудостью еды означала, что остававшиеся в одном месте животные в норме погибали. К тому же теплокровность означала высокий расход энергии даже в состоянии покоя.
Холоднокровные крокодилы и иные рептилии не могли согреть яйца своими телами, поэтому откладывали их, как и сегодня, в песок. Они не были привязаны к одному месту и постоянно перемещались на большие расстояния в поисках еды. Птицы, из-за отсутствия зубов требующие во много раз меньшего времени высиживания яиц, тоже могли перемещаться с места на место в поисках еды куда проще зубастых динозавров. Все это сделало последних самой уязвимой группой животных во время чиксулубской катастрофы 66 миллионов лет назад.