Эти зубы неспроста Ученые подтвердили хищный статус тираннозавра

Палеонтологам удалось найти новые доказательства того, что Tyrannosaurus rex был опасным хищником. Кому-то может показаться, что ученые играют в Капитана Очевидность - ведь все видели "Парк Юрского периода" и знают, что за создания эти тираннозавры. Однако не все так просто. По одной из гипотез, гигантские ящеры с огромными зубами предпочитали падаль.

В 1902 году один из кураторов Американского музея естественной истории Барнум Браун обнаружил в штате Вайоминг скелет гигантского ящера. Находкой заинтересовался Генри Осборн - будущий президент этого музея и уже известный на тот момент палеонтолог. В 1905 году он опубликовал работу, в которой описал строение найденного Брауном скелета, дав ему имя Tyrannosaurus rex. Первое слово (то есть название рода) было образовано от греческих корней "тиран" и "ящер", в то время как rex на латыни означает "король".

Так претенциозно выразиться Осборна заставило строение ящера - мощное тело длиной до 13 метров с массивным хвостом, большие лапы, на которых ящер возвышался на 4 метра над землей, и голова с огромной пастью, полной острых зубов. Ничего хорошего от такого зверя ждать сородичам не приходилось, решил Осборн.

Тираннозавр стал популярен почти сразу после своего открытия. Широкой публике понравился внешний вид и предполагаемая свирепость гиганта. Этот ящер стал одним из немногих ископаемых, которые широко известны не только по родовому (как, например, трицератопсы или диплодоки), но и по полному видовому названию. Кроме этого, широко известно сокращение T.rex (например, так еще называлась английская глэм-группа Марка Болана, широко известная на территории бывшего СССР). Известность сыграла с тираннозавром злую шутку - всем стало казаться, будто многие вопросы, касающиеся этих ящеров, хорошо изучены и давно понятны.

На самом деле, конечно, это далеко не так. Большинство современных представлений о Tyrannosaurus rex уходит корнями в первые работы Осборна и его коллег. С появлением томографии, компьютерного моделирования и многих других инструментов стало понятно, что многие представления о древних ящерах требуют кардинального пересмотра. Например, простой, казалось бы, вопрос: мог ли тираннозавр бегать? - на настоящий момент не имеет удовлетворительного ответа. Одни полагают, что полые кости и мощные мышцы позволяли ящеру развивать огромную - до 70 километров в час - скорость. Другие, исходя из сходства строения скелета тираннозавра со строением скелета, например, слона, полагают, что ящер не мог быстро передвигаться. На то есть множество причин, связанных, в первую очередь с особенностями динамического моделирования движения по скелету (многие параметры моделей, как, скажем, размер мышц, их строение, площадь поперечного сечения, ученым приходится экстраполировать с существующих видов).

Но главный вопрос, который стоял перед палеонтологами, занимавшимся изучением тираннозавров, заключался вот в чем: кем были эти ящеры - хищниками или падальщиками? В пользу того, что тираннозавры питались, возможно даже исключительно, падалью, говорит несколько их важных функционально-морфологических особенностей. Во-первых, у этих ящеров были большие обонятельные луковицы. Они обеспечивали тираннозавру беспрецедентный нюх, который, по мнению многих специалистов, был слишком хорош для охоты - скорее всего, луковицы были нужны, чтобы издалека учуять запах падали. Другой важной особенностью является доказанная в результате моделирования способность T.rex высоко поднимать переднюю часть тела и голову. Ученые говорят, что это было необходимо ящеру для осмотра окрестностей в поисках падали.

Важное подтверждение "падальная" гипотеза получила в 2010 году. Тогда в журнале Acta Palaeontologica Polonica появилась работа, в которой авторы описали обнаруженные ими окаменелые останки ящера рода Saurolophus (зауролофы), найденные в пустыне Гоби наряду с другими костями того же динозавра. Динозавры этого рода относились к гадрозаврам, то есть утконосым динозаврам, которые были травоядными и, судя по всему, довольно часто становились жертвой хищников. Ученые исследовали плечевую кость ящера и обнаружили на ней следы зубов. Они классифицировали их: проколы, отметины, оставшиеся при отрывании кусков мяса, и повреждения в результате укуса. Судя по характеру повреждений, кость была обглодана уже после смерти гадрозавра.

В январе 2011 года в PLoS ONE появилась статья, авторы которой утверждали, что им удалось доказать, что тираннозавры не могли питаться исключительно падалью. Отличительной чертой их работы было то, что она не была связана с морфологией ящеров. Вместо этого ученые попытались смоделировать экосистему, в которой существовали тираннозавры. Исследователи пытались выяснить, было ли у ящеров достаточно пищи в виде падали. Как оказалось, пищи им хватало, только если с ними не конкурировали другие виды сходных размеров. Когда конкуренцию добавляли в модель, вывод был однозначным - ящеры должны были питаться чем-то еще кроме падали.

В феврале 2012 года появилось сразу две работы, которые основывались на биофизическом моделировании. Они были опубликованы в журналах Biology Letters и The Canadian Journal of Earth Science (1 и 2).

В рамках первой работы исследователи моделировали силу укуса динозавра. Для этого они создали точную компьютерную модель черепа взрослого тираннозавра и детеныша, отсканировав образцы. Также в распоряжении ученых имелся череп аллозавра, который, по некоторым данным, обладал более сильным укусом, чем T.rex. Для калибровки модели использовались черепа миссисипского аллигатора и человека.

Чтобы определить силу укуса, палеонтологам нужно было оценить мышечную массу. Для простоты они рассматривали только основные мышцы, отвечающие за работу челюстей. Исследователи разработали некий метод оценки, который потом, среди прочего, применили и к черепам аллигатора и человека. Результаты достаточно близко совпали с известными в научной литературе. На последнем этапе работы ученые использовали специальное программное обеспечение, чтобы смоделировать укус всех пяти черепов, которые участвовали в исследовании.

В результате им удалось установить, что, даже при пропорциональном увеличении черепа, укус тираннозавра превосходил по силе, приходящейся на один зуб, укусы всех остальных видов - сила, приходящаяся на один зуб, лежит в пределах от 18065 ньютонов до 57158 ньютонов. Для сравнения, аналогичный показатель для аллигатора составлял от 11839 до 39427 ньютонов для увеличенной модели и 2325-5761 ньютонов для обычной модели.

Во второй работе ученые проанализировали строение зубов тираннозавра. Оказалось, что они довольно сильно отличаются друг от друга даже в пределах одного класса (например, резцы). Столь разнообразная морфология, по словам ученых, нужна была для того, чтобы тираннозавр мог более эффективно убивать свою жертву. Так, например, передние зубы служили для удержания, в то время как боковые наносили колотые и рваные раны. Зубы, расположенные в задней части пасти, не только пережевывали плоть, но и проталкивали целые куски в глотку. В этой работе, правда, ученые анализировали сразу несколько родов - Tyrannosaurus, Tarbosaurus, Albertosaurus, Daspletosaurus и Gorgosaurus.

Оба результата говорят, что тираннозавры действительно были теми, кем их принято считать - опасными хищниками и убийцами. Вместе с тем, приверженцы гипотезы о тираннозаврах-падальщиках пока не спешат сдаваться. Так что в ближайшее время следует ожидать работ с противоположной стороны палеонтологических баррикад.