Краткое восхождение молодых гигантов
На протяжении десятилетий образ зауроподов – этих колоссальных динозавров с длинной шеей – был в значительной степени фиксирован: неуклюжие четвероногие гиганты, их огромный вес прочно укоренился на четырех колоннообразных ногах. Тем не менее, новое революционное исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 26 октября 2023 года, бросает вызов этому давнему мнению, раскрывая удивительно подвижное прошлое некоторых из этих древних гигантов, особенно в молодости.
Группа международных палеонтологов и инженеров-биомехаников обнаружила убедительные доказательства того, что некоторые более мелкие виды зауроподов и даже молодые особи более крупных те, обладали замечательной способностью относительно легко вставать на задние лапы. Этот неожиданный акробатический подвиг давал значительные преимущества: от доступа к богатой питательными веществами листве высоко в пологе до создания более устрашающего профиля для потенциальных хищников.
Сосредоточив внимание на таких видах, как Europasaurus holgeri, относительно миниатюрном зауроподе из позднеюрского периода, примерно 150 миллионов лет назад, исследователи обнаружили, что особи длиной менее 10 метров могли сохранять прямохождение гораздо эффективнее, чем их взрослые аналоги. «Это полная переоценка их способностей на раннем этапе жизни», — заявляет доктор Арис Торн, ведущий палеонтолог Института наук о Земле Женевского университета. "Представьте себе молодого европазавра, который не просто пасется, но и тянется к листьям на высоте 15 футов над землей или возвышается над голодным тероподом. Он рисует гораздо более динамичную картину".
Раскрытие биомеханических секретов
Ключ к этому открытию лежит в сложном компьютерном моделировании. Доктор Элара Вэнс, специалист по вычислительной биомеханике из Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich), возглавила технический аспект исследования. Ее команда использовала передовые трехмерные модели скелета и анализ методом конечных элементов (FEA) — метод, широко используемый в инженерии для прогнозирования того, как продукт реагирует на силы, — чтобы тщательно составить карту распределения напряжения по различным костным структурам зауроподов во время двуногого положения.
«Мы смоделировали целостность скелета, мышечные крепления и гравитационные силы, действующие на зауроподов разных размеров», — объясняет доктор Вэнс. "То, что мы обнаружили, было поразительным. Костные структуры, особенно в позвоночнике и тазовом поясе у небольших людей, были гораздо более устойчивыми к нагрузкам, возникающим при стоянии в вертикальном положении. Наше моделирование показало 30 % снижение пиковой нагрузки на критические суставы и кости у 10-метрового подростка по сравнению со взрослым человеком, в два раза превышающим его длину, пытающимся выполнить тот же маневр".
Это биомеханическое преимущество предполагает, что архитектура скелета молодых зауроподов по своей природе лучше приспособлена для поддержания их веса в вертикальной ориентации, что является решающей адаптацией, которая, вероятно, способствовала их выживанию и стратегиям питания в годы формирования.
Неумолимая гравитация роста
Однако у этой впечатляющей способности был срок годности. По мере того как эти зауроподы росли, их увеличивающаяся масса становилась непреодолимым препятствием. То самое преимущество, которое позволило молодому европазауру легко подняться, стало непосильным бременем для взрослого человека. Моделирование ясно продемонстрировало, что по мере того, как зауропод приближался к своему взрослому размеру (часто превышающему 20 метров в длину и весящему много тонн), явные гравитационные силы нарушали структурную целостность его костей в двуногом положении.
«То, что начиналось как полезный, возможно, даже частый трюк в молодости, во взрослой жизни стало гораздо более ограниченным, стратегическим и, вероятно, кратким шагом», — уточняет доктор Торн. «Взрослому зауроподу все же удалось бы ненадолго встать на дыбы, возможно, в последней защитной демонстрации против такого крупного хищника, как Аллозавр, но это было бы чрезвычайно напряженное и потенциально рискованное усилие, в отличие от относительно легкого маневра его молодого я». В исследовании утверждается, что затраты энергии и риск травм сделали бы устойчивое прямохождение непрактичным и опасным для взрослых зауроподов.
Переписывая учебник зауроподов
Это исследование фундаментально меняет наше понимание поведения и экологии зауропод. Палеонтологи теперь, возможно, должны пересмотреть следующее:
- Пищевые привычки: Молодые особи, возможно, использовали более широкий спектр растительности, забираясь выше на деревья, уменьшая конкуренцию с кормящимися на уровне земли и даже своими родителями.
- Уклонение от хищников: Выращивание на дыбы могло быть обычной защитной тактикой для молодых зауропод, заставляя их казаться более крупными и грозными для средних размеров. хищники.
- Социальная динамика: Способность стоять прямо могла играть роль в социальных проявлениях или взаимодействиях внутри стада.
Исследование подчеркивает динамические изменения, которые происходили на протяжении всей жизни динозавров, подчеркивая, что поведение, наблюдаемое у взрослых, может не отражать весь спектр способностей, присутствующих на более молодых стадиях. Это открытие дает возможность взглянуть на палеонтологию динозавров более детально, побуждая исследователей выйти за рамки статического скелета взрослой особи и изучить удивительные онтогенетические сдвиги, которые сформировали жизнь этих древних гигантов.
