Теплокровный тираннозавр и холоднокровный стегозавр: старая научная тайна раскрывается
На протяжении десятилетий палеонтологи спорили, были ли динозавры теплокровными, как млекопитающие и птицы, или холоднокровными, как рептилии. Понимание этого может дать подсказки о том, насколько древние животные были активны и какой была их повседневная жизнь.
В новой статье ученые показывают новый метод изучения скорости метаболизма динозавров. Публикация вышла в журнале Nature, о ней сообщает EurekAlert.
«Вопрос о том, были ли динозавры теплокровными или холоднокровными, является одним из старейших в палеонтологии, и теперь мы думаем, что пришли к единому мнению: большинство динозавров были теплокровными», — говорит Ясмина Виманн, ведущий автор статьи, научный сотрудник Калифорнийского технологического института (США).
«Мы также обнаружили разную скорость метаболизма у разных групп, что ранее предполагалось, но никогда не проверялось напрямую», — добавляет Маттео Фаббри, научный сотрудник Филдовского музея естественной истории в Чикаго (США), один из авторов исследования.
Люди часто говорят об обмене веществ как чем-то, позволяющем человеку оставаться худым без особых усилий.
«Однако, по большей части, обмен веществ — это то, насколько эффективно мы преобразуем кислород, которым дышим, в химическую энергию, которая подпитывает наше тело», — говорит Виманн.
Животные с высокой скоростью метаболизма теплокровны. Они потребляют много кислорода, должны сжигать много калорий, чтобы поддерживать температуру тела и оставаться активными. Холоднокровные животные меньше дышат и меньше едят. Их образ жизни менее энергетически затратен, чем у теплокровных, но за это приходится платить. При поддержании температуры тела холоднокровные животные зависят от внешнего мира, они, как правило, менее активны, чем теплокровные существа.
Поскольку птицы теплокровны, а рептилии — холоднокровны, динозавры оказались в центре спора. Птицы — единственные динозавры, пережившие массовое вымирание в конце мелового периода. Но динозавры технически рептилии — кроме птиц, их ближайшими живыми родственниками являются крокодилы и аллигаторы.
Новый метод рассматривает один из самых основных признаков метаболизма: использование кислорода. Когда животные дышат, образуются побочные продукты, которые взаимодействуют с белками, сахарами и жирами, оставляя после себя молекулярные «отходы». Эти отходы чрезвычайно стабильны и нерастворимы в воде, поэтому сохраняются в процессе окаменения. Так что в костях можно прочитать «записи» о том, сколько кислорода вдыхал динозавр и, следовательно, предположить скорость его метаболизма. Исследователи искали эти частицы молекулярных отходов в ископаемых бедренных костях.
Команда проанализировала бедренные кости 55 различных групп животных: динозавров, их летающих родственников птерозавров, более дальних морских родственников плезиозавров, современных птиц, млекопитающих и ящериц. Ученые сравнили количество молекулярных побочных продуктов со скоростью метаболизма живых животных.
Выяснилось, что скорость метаболизма динозавров в целом была высокой. Есть две большие группы динозавров — ящеротазовые и птицетазовые. Ящеротазовые динозавры, такие как трицератопс и стегозавр, имели низкую скорость метаболизма, сравнимую с таковой у холоднокровных современных животных. Более похожие на птиц динозавры, такие как велоцираптор, тираннозавр, гигантские травоядные с длинной шеей, были тепло- или даже горячокровными. Исследователи были удивлены, обнаружив, что скорость метаболизма некоторых динозавров намного выше, чем у современных млекопитающих.
Эти результаты, говорят исследователи, могут дать принципиально новое представление о том, на что была похожа жизнь динозавров. А также лучше понять мир вокруг нас.
Динозавры, за исключением птиц, вымерли 65 миллионов лет назад, когда на Землю упал астероид.
«Высокий уровень метаболизма обычно считается одним из ключевых преимуществ, когда речь идет о выживании при массовых вымираниях», — говорит Виманн.
Некоторые ученые предположили, что птицы выжили как раз из-за быстрого метаболизма. Однако новое исследование показывает, что это неправда: многие динозавры с исключительными метаболическими способностями вымерли.
«Мы живем в период шестого массового вымирания, — размышляет Виманн, — поэтому для нас важно понять, как животные физиологически реагировали на изменения климата, чтобы прошлое помогло сохранить биоразнообразие в настоящем и будущем».
