Ученые выяснили, как дышали динозавры
В 2016 году ученые из Института эволюционных исследований Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (Южная Африка) прибыли в ESRF, Европейский синхротрон в Гренобле (Франция) самый яркий источник синхротронного света, для исключительного исследования: сканировать весь скелет маленького динозавра, питающегося растениями, которому 200 миллионов лет. Образец динозавра — самая полная из когда-либо обнаруженных окаменелостей вида, известного как Heterodontosaurus tucki.
Исследование было опубликовано в eLife.
Окаменелость была обнаружена в 2009 году в Восточном мысе Южной Африки соавтором исследования Билли де Клерком из музея Олбани, Маханда, Южная Африка.
«Мой друг фермер обратил мое внимание на этот образец. Когда я увидел его, я сразу понял, что у нас в руках что-то особенное», — сказал де Клерк.
Перенесемся на несколько лет вперед: команда ученых, используя сканирование и новый алгоритм, разработанный учеными ESRF, виртуально реконструирует скелет гетеродонтозавра с беспрецедентными деталями и, таким образом, показывает, как дышал этот вымерший динозавр.
«Этот образец представляет собой поворотный момент в понимании того, как эволюционировали динозавры», — объясняет Виктор Радермахер, автор-корреспондент, доктор философии в Южной Африке, который сейчас работает в Университете Миннесоты, США.
По словам ученых, не все животные используют одни и те же методы и органы для дыхания. Люди расширяют и сжимают легкие. У птиц есть воздушные мешки за пределами легких, которые качают кислород, и их легкие фактически не двигаются. Долгое время палеонтологи предполагали, что все динозавры дышат как птицы, поскольку у них была схожая анатомия дыхания.
Новое исследование, однако, показало, что у гетеродонтозавра этого не было — у него вместо этого были ребра в форме лопатки и маленькие, похожие на зубочистки кости, и он расширял грудь и живот, чтобы дышать.
Гетеродонтозавр — один из старейших и впервые эволюционирующих орнитизхов, группа, в которую входят такие динозавры, как трицератопс, стегозавр и утконосые динозавры. Гетеродонтозавр жил во время раннего юрского периода, около 200 миллионов лет назад, пережив вымирание в конце предшествующего триасового периода.
Понимание того, как дышал этот динозавр, также может помочь палеонтологам выяснить, какие биологические особенности позволили определенным динозаврам выжить или привели к их вымиранию.
«Мы давно знаем, что скелеты орнитисхийских динозавров радикально отличались от скелетов других динозавров. Эта удивительная новая окаменелость помогает нам понять, почему орнитисхианы были такими особенными», — объясняет Ричард Батлер из Школы географии, наук о Земле и окружающей среде Бирмингемского университета, Великобритания.
«Это исследование можно было провести только с синхротроном. Характеристики рентгеновского излучения ESRF в сочетании с его высокоэнергетической конфигурацией луча сделали возможным сканирование этого полного динозавра размером с индейку», — говорит Винсент Фернандес, ученый из Музея естественной истории в Лондоне, Великобритания, соавтор исследования и бывший ученый ESRF.
«Вывод состоит в том, что есть много способов дышать. И что действительно интересно в жизни на Земле, так это то, что у всех нас есть разные стратегии, позволяющие делать одно и то же, и мы только что определили новую стратегию дыхания», — сказал Радермахер.
