Огромные тираннозавры когда-то были хозяевами на этой планете. Но теперь их облик кажется смехотворным — из-за крохотных на фоне остального тела «ручек». За что же эволюция так обделила грозных гигантов? Выяснило исследование в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Исследователям давно известно, что многие крупные хищные тероподы со временем следовали общей тенденции: тело становилось крупнее, голова — больше, а передние лапы — короче. Однако, по словам палеонтолога Чарли Шерера из Университетского колледжа Лондона, оставалось неясным, почему этот путь прошли несколько семейств звероногих, разбросанных по всему миру и разделенных миллионами лет. Также было мало данных о том, как именно менялись кости их все более массивных черепов по мере пропорциональной редукции лап.
«Эта статья отвечает на один из главных эволюционных вопросов, касающихся теропод», — говорит палеонтолог Андре Роу из Бристольского университета.
Шерер и его коллеги собрали данные о пропорциях верхних конечностей и черепов 85 видов теропод, а также об их массе тела. Это позволило вычислить соотношение между размерами черепа и длиной передних лап, тем самым количественно оценив, насколько лапы были малы по сравнению с головой. Это соотношение сопоставили с другими параметрами тела динозавров, а также с показателем прочности черепа, основанным на таких факторах, как сила укуса и жесткость костей черепа.
Получены убедительные подтверждения связи между прочностью черепа и размером лап — независимо от того, какое место вид занимал на эволюционном древе теропод.
«Если это хищная теропода с очень массивным черепом, скорее всего, у нее будут относительно небольшие передние лапы», — объясняет Шерер.
Подобная диспропорция между головой и лапами возникала независимо в пяти группах теропод: тираннозавриды, короткомордые абелизавриды, кархародонтозавриды с ножевидными зубами, а также цератозавриды и мегалозавриды.
В двух последних группах такая эволюционная закономерность выявлена впервые, замечает палеонтолог Фион Вайсум Ма из Гонконгского университета. По ее словам, это показывает, как скрытые эволюционные тенденции обнаруживаются благодаря количественной оценке подобных признаков.
Исследование объяснило предпосылки к редукции лап динозавров. Рост прочности черепа и увеличение размеров тела у этих хищников совпадали с увеличением массы их жертв. Тероподы эволюционировали в сторону огромных и крепких черепов, чтобы справляться с крупной добычей, которую трудно удерживать. По словам Шерера, их голова явно брала на себя основную работу, что снижало потребность в сильных цепких лапах.
«В природе редко бывает все и сразу, — объясняет он. — Большая мощная голова в сочетании с сильными передними лапами требует слишком много энергии для поддержания».
Так возникает компромисс между челюстями и когтями. Другие тероподы, например мегарапторы и спинозавриды, тоже были очень крупными хищниками, но пошли противоположным путем — сохранили длинные передние лапы, но приобрели более тонкие черепа.
Роу интересны возможности передних лап у тех теропод, которые делали ставку на челюсти, — даже в их укороченном состоянии. «Да, у тираннозавров были крошечные рудиментарные лапки, но это не значит, что они были совершенно бесполезны», — рассуждает он.
Это исследование лишний раз подчеркивает эволюционное разнообразие динозавров, добавляет исследователь. «Оно напоминает мне, почему я вообще полюбил динозавров. Они были одними из самых продвинутых и успешных животных, когда-либо существовавших», — заключил он.