Еще одной громкой палеоновостью ушедшего года стало измерение скорости роста у различных хищных теропод (статья «Osteohistological analyses reveal diverse strategies of theropod dinosaur body-size evolution» опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B).
Что вполне предсказуемо, стратегии роста у динохищников оказались весьма различны, при этом последнюю стратегию самого скоростного роста воплотил в жизнь, видимо, главный хищный динозавр всех времен и народов — тираннозавр (и его родичи). С одной стороны, и ранее было понятно, что тираннозавры, как на самом деле и многие другие динозавры, довольно быстро набирали размер и, несмотря на внушительные габариты, росли не так уж долго, а продолжительность их жизни была невелика, но всё познается в сравнении.
Теперь мы можем сравнить самых медленно- и самых быстрорастущих хищников мезозоя. Среди последних, как уже сказано, лидирует тираннозавр. Казалось бы, ну растет быстро — чего тут такого? Но для скоростного роста требуется и скоростное питание: медленно ешь — медленно растешь, а если добычу приходится с самых ранних лет добывать самостоятельно, то и жить приходится частенько впроголодь. Быстрый рост — возможный признак, указывающий на то, что у тираннозавров могла быть сравнительно развита родительская забота. Конечно, насколько вообще может быть развита забота о потомстве у сухопутного существа, это самое потомство в момент его появления на свет превосходящего в сотни и даже тысячи раз (причем к телу родителя это потомство никак не крепится, в отличие от сумчатых млекопитающих, скажем). Уточню: это ни в коем случае не доказательство, но всё же дополнительный аргумент в пользу сравнительно развитой заботы. Но и это не единственное, на что скоростной рост может указывать…
Быстрый рост означает и быстрый метаболизм, а быстрый метаболизм должен же быть чем-то обусловлен. Оговорюсь: что метаболизм у тираннозаврид и вообще тираннозавроидов был весьма хорош, было понятно и раньше. Создавшие в результате своей долгой эволюции хищника типа «челюсти на ножках», изначально они (судя по строению задних конечностей) были именно быстрыми стремительными хищниками-преследователями, а быстрота требует и соответствующего метаболизма. Тем не менее, опять же, в дополнение к уже имеющимся фактам у нас есть новое подтверждение тому, что энергообмен в организмах тираннозавров был весьма интенсивен.
У птиц их стремительный метаболизм связан, в частности, с их уникальным строением легких, в которых «подача» свежего воздуха идет непрерывно. Двигаться в направлении создания дыхательной системы «птичьего типа» архозавры и даже вообще существа с рептильным строением начали довольно рано: прокачивать воздух непрерывно, птичьим способом, умеют не только крокодилы, но и вараны. Разумно предположить, что динозавры продвинулись по этому пути гораздо дальше, чем их более примитивные родичи. Но важный момент: как бы далеко они ни продвинулись, в большинстве своем мезозойские динозавры и архозавры прошли этот путь не до конца.
Легкие птиц неподвижны, чтобы они заработали «как надо» до того, как птенец проклюнулся из яйца, они должны быть «подсушены» — в них не должно остаться влаги (иначе птенец попросту задохнется). Для того чтобы получить легкие птичьего типа, необходимо также обзавестись и соответствующими яйцами. Яйца лепидозавров не столько отдают влагу, сколько впитывают ее из окружающей среды. Конечно, даже без окончательного перехода к птичьему типу дыхания можно получить достаточно развитый метаболизм: несомненно, у птерозавров он был весьма быстрым (иначе бы они не смогли освоить машущий полет), хотя яйца их и не имели столь мощного известкового слоя, как у птиц, но птицы здесь все-таки являют предел доступного совершенства в устройстве дыхательной системы.
Как стало понятно в прошлом году, яйцами, похожими на птичьи, динозавры обзаводились неоднократно в разных линиях эволюции (об этом я уже упоминал в предыдущей статье). И тут важно заметить, что одним из стимулов к созданию «птичьего» типа яйца может быть именно интенсификация заботы о потомстве и ускорение роста. Толстая известковая скорлупа позволяет производить более крупные, хорошо сохраняющие свою форму, в отличие от кожистых — рептильных, яйца (именно поэтому находка огромного кожистого яйца, о которой говорилось в прошлой статье, и кажется столь странной). Больше яйцо — больше потомок, меньше срок его роста (при прочих равных) и меньше срок заботы о нем. Да и вообще, при заметной разнице размеров между родителем и потомком любое их сокращение — принципиально важный момент. Так что интенсивность заботы может говорить о том, что тираннозавры вплотную приблизились к птичьему типу дыхания, а возможно, даже освоили его.
Последнее предполагает, возможно, и переход от зарывания яиц в почву к насиживанию: родитель заинтересован не в поддержании влажности вокруг яйца, а в его подсушивании и интенсивном обогреве (а если у вас хороший метаболизм, вам, несомненно, есть чем потомство согреть). Хотя, при случае, в некоторых эволюционных линиях и сегодня птицы иногда от высиживания отказываются. И да, сама по себе твердая скорлупа помогает в переходе к насиживанию, так как (при небольшой разнице в размерах между родителем и яйцом) позволяет яйцу выдерживать родительский вес. Уточню: тираннозавры (как и вообще крупные динозавры), конечно, наседками не были, тут никаких сомнений, разница в размерах слишком велика. С другой же стороны, питоны, имеющие вполне кожистые яйца, их все-таки высиживают (вернее, вылеживают). Речь только о тенденциях, но эти тенденции интересны.
Однако и хорошо устроенных яиц, и родительской заботы еще недостаточно для того, чтобы механизм птичьего дыхания заработал: у птиц для перекачивания воздуха в воздушных мешках служит грудина, птерозавры в тех же целях использовали, видимо, гастралии (брюшные ребра) и соединенную с ними кость таза — препубис. У тираннозавров грудина была недостаточно развита, а вот что-то подобное птерозавровому механизму они все-таки могли «разработать». Уже отмечалось, что гастралии тираннозавров (и их родичей) отличаются от гастралий других динозавров, кроме того, характерный лобковый башмак тираннозавров достигал довольно внушительных размеров. Возможно, он образовывал с гастралиями систему, похожую на ту, что гастралии и препубис могли образовывать у птерозавров и использовать также для перекачивания воздуха через легкие и воздухоносные мешки.
Всё сказанное, конечно, — только мои фантазии, игра воображения, но исследование прошлого года дает этому некоторую почву.