Как са се променили динозаврите

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Първият род динозаври, Megalosaurus bucklandii, е наречен през 1824 г. Сега палеонтолозите описват няколко нови вида всеки месец, най-пресният от тях - Tlatolophus galorum - беше описан през май 2021 г. В продължение на два века на изследвания учените не само откриха нови видове динозаври, но и изясниха информация за вече известни: появиха се нови находки, подобрени методи за техния анализ и в същото време палеонтолозите имаха нови идеи и интерпретации. Следователно нашите представи за това как изглеждат тези животни също се промениха - понякога до неузнаваемост.

Има четири основни периода на концепцията за динозаврите:

1. Полагане на основите (1820-1890). От много динозаври са известни само отделни кости, те са изобразявани като подобни на гущери или дракони;
2. Класически период (1890-1970). Динозаврите са изобразени като тромави тежка категория: подобни на кенгуру хищници с влачещи се по земята опашки, полуводни тревопасни животни с прекомерно подути тела.
3. Ренесанс (1970-2010). Разбираемо е, че динозаврите са били подвижни, активни животни и са били по-близки до птиците по отношение на метаболизма, отколкото до влечугите. Следователно, на изображенията, опашките най-накрая излизат от земята, мускулите се увеличават. В същото време перата се срещат в много малки (и не толкова) динозаври.
4. Революция на меките тъкани (от 2010 г.). Появиха се нови методи за изследване на меките тъкани и започна работа по реконструкцията на цвета на перата и други обвивки.

Помислете как идеите за няколко известни динозаври са се променили през тези епохи.

игуанодон

През 1825 г. английският палеонтолог Гидиън Мантел описва игуанодона (Iguanodon bernissartensis) с няколко зъба, много подобни на тези на игуана – оттук и името. Девет години по-късно близо до Мейдстоун са открити по-пълни останки, включително таз и части от крайниците. Въз основа на тях Мантел извърши следната реконструкция:

През 1854 г. в лондонския Кристъл Палас е открита изложба на скулптури на древни животни, включително игуанодон. Поради здравословни проблеми Мантел не успя да участва в работата по изложбата, а друг английски палеонтолог Ричард Оуен действа като научен съветник. Под негово ръководство игуанодонът стана по-тежък и започна да прилича на хипопотам:

През 1878 г. в Белгия е открито голямо погребение от почти пълни скелети на игуанодони, а четири години по-късно скелетът е представен на обществеността, монтиран под ръководството на белгийския палеонтолог Луис Долот. Стана ясно, че реконструкцията на Оуен е до голяма степен погрешна. Игуанодонът се издигна на задните си крака, заемайки позиция като кенгуру, а „рогът“се оказа трън на големия пръст на предните му лапи.

Този образ продължи цял век, до 80-те години на миналия век. Например, ето класическо изображение на игуанодон:

Революцията в изследванията на динозаврите, известна като "Ренесансът на динозаврите", също засегна игуанодона. Открити са близки роднини на игуанодона – тенонтозавър, зауролоф, уранозавър. През 80-те години на миналия век британският палеонтолог Дейвид Норман иска да ги сравни с игуанодона… и открива, че не е имало подробно описание на игуанодона след Доло, тоест от края на 19 век. В крайна сметка Норман го направи сам.

Той описа подробно скелета на динозавър и показа, че по-рано външният вид на игуанодона е възстановен неправилно. Структурата на шийния и сакралния гръбначен стълб, опашката и предните лапи показва, че игуанодонът държи опашката и багажника хоризонтално, като от време на време се опира на предните крайници.

Тази идея за игуанодона е оцеляла и до днес. Следователно днес игуанодонът е представен по следния начин:

Спинозавър

Останките от спинозавър (Spinosaurus aegyptiacus) първоначално са открити в Африка през 1912 г. и са описани от немския палеонтолог Ернст Стромер фон Райхенбах през 1915 г. Тогава са открити фрагменти от долната челюст, няколко прешлена и други кости. Стромър пише, че пред него очевидно е „много високо специализирано“животно, въпреки че няма нищо високоспециализирано на реконструкцията – той е изобразен като тиранозавър с гребен на гърба.

През 1944 г., по време на бомбардировките на Мюнхен, вкаменелостите са унищожени, въпреки че описанието и скиците на немския палеонтолог са оцелели. Концепцията на Stromer продължава до средата на 80-те години, когато във Великобритания е описан бариониксът (Baryonyx walkeri), месояден динозавър, тясно свързан със спинозавъра.

Останките му били много по-добре запазени – дотолкова, че дори в областта на стомаха бяха открити рибни люспи, така че бариониксът стана първият автентично рибояден динозавър. Като се имат предвид общите черти на барионикса и спинозавъра - удължени "крокодилски" челюсти, заострени зъби без прорези, огромни нокти - спинозавърът също започва да се счита за рибоядец. Всъщност от „тиранозавър с гребен на гърба“той се превърна в „барионикс с гребен“. Така го виждаме във филма "Джурасик парк 3".

Работата на Низар Ибрахим, публикувана през 2014 г., беше истинска революция в историята на изучаването на спинозавъра. В него е описан нов непълен скелет на млад спинозавър, включващ останки от крайници. Оказа се, че задните крайници на динозавъра са много по-къси, отколкото се смяташе досега.

Така се появи версия, че Спинозавърът не просто яде риба, а като цяло води полуводен начин на живот и активно плува. Това беше подкрепено от претеглени кости на крайниците (за да се улесни гмуркането, костномозъчните кухини в костите на крайниците бяха намалени), удължено тяло, сензорни ямки в краищата на челюстите, като при крокодилите, и силно скъсени задни крака с сплескани нокти.

Палеонтолозите не са имали опашка на спинозавър, така че тя е била реконструирана по обобщен начин, по аналогия с други месоядни динозаври. Но екипът на Ибрахим продължи разкопките, намери опашката и през 2020 г. представи нейното описание, което потвърди хипотезата за "водните птици".

Оказа се, че вертикалните (бодливи) израстъци на опашните прешлени на спинозавъра са много високи, така че опашката е висока и плоска, като тритон или риба. Много наземни хищни динозаври имат опашки в края, които са твърди и неактивни, като пръчки - това им помага да поддържат баланс, докато бягат. При спинозавъра обаче той беше много гъвкав, което направи възможно използването му като гребло.

Но това не е краят. Тази година палеонтолозите Дейвид Хоун и Томас Холц пуснаха статия, в която поставиха под въпрос дали хищник, голям като спинозавър, може ловко да преследва риба под водата. Те предполагат, че спинозавърът прилича повече на огромна чапла или щъркел: той се скита в плитка вода, потапя муцуната си във водата и грабва преминаваща риба. Досега никой не им е възразил, така че днес спинозавърът изглежда така:

Теризинозавър

Therizinosaurus cheloniformis се промени, може би по-силно от всички динозаври, които познаваме. През 1948 г. са открити останките му - огромни нокътни фаланги и фрагменти от ребра, а през 1954 г. са описани от палеонтолога Евгений Малеев (1). Теризинозавърът държи рекорда по размер на ноктите сред всички известни животни - дори една ненапълно запазена копитна фаланга е дълга 52 сантиметра, а всъщност тя също е била покрита с рогова обвивка приживе. Заради огромните си нокти и силните си ребра Малеев предположи, че теризинозавърът е животно, подобно на водна костенурка, и отряза водораслите с ноктите си. Ето реконструкция от статия от 1954 г.:

През 1970 г. друг съветски палеонтолог Анатолий Рождественски показа, че теризинозавърът не е роднина на костенурките, а принадлежи към тероподите, тоест месоядни динозаври (2). Но точната таксономична принадлежност на Therizinosaurus остава неясна до 1993 г., когато е описан Alxasaurus elesitaiensis. След него стана ясно, че откритите по-рано сегнозавър, ерликозавър и теризинозавър са родствени помежду си и принадлежат към едно семейство. Семейството е кръстено на най-ранния открит представител - теризинозавър.

Все още имаме само метакарпалната кост и нокътните фаланги на предните крайници на Therizinosaurus, както и няколко задни кости - талус, калканеус, метатарзални кости, няколко фаланги на пръстите. Дори първоначално откритите фрагменти от ребрата вече не се считат за принадлежащи на теризинозавър и не се вземат предвид в най-новите проучвания.

Външният вид на теризинозавъра е възстановен по аналогия с най-близките роднини - монголския алшазавър и американския нотронич. Вместо "костенурката" на Малеев, той вече е огромно двукрако животно с къса опашка, дълга шия и гигантски нокти. Тъй като друг негов роднина, Beipiaosaurus, има оперение, теризинозавърът често се изобразява с пера, въпреки че обемът им варира в зависимост от въображението на художника. Точната структура на кориците му може да бъде изяснена само от нови находки.

Възможно е, когато бъде намерена останалата част от скелета, теризинозавърът да изненада палеонтолозите.

Тиранозавър

Тиранозавър рекс е може би най-известният динозавър, най-големият сухоземен хищник на всички времена. Най-близките съперници - Спинозавър и Гиганотозавър - според някои оценки са по-дълги от Тиранозавъра, но тежат по-малко. В допълнение, това е един от най-изучаваните динозаври, той е представен от няколко десетки екземпляра, от млади до възрастни, от разпръснати кости до почти пълни скелети.

Тиранозавърът е описан от американския палеонтолог Хенри Феърфийлд Озбърн през 1905 г.

В съответствие с представите от онова време, динозавърът е изобразяван като бавно същество с опашка, влачеща се по земята. Ето как той се появява на картината на художника Чарлз Найт (обърнете внимание на Тиранозавъра на заден план):

В западната литература тази картина все още се смята за едно от най-известните изображения на Тиранозавър рекс. Тя е вдъхновена от създателите на King Kong през 1933 г., Fantasy на Disney и A Million Years BC.

Всъщност за целия свят Тиранозавър Рекс беше точно такъв, докато не излезе Джурасик Парк. Не много променен на външен вид, новият Rex стана напълно различен в поведението. Сега беше бързо, мускулесто животно. Опашката му не докосваше земята, а тиранозавърът тичаше със скоростта на джип.

Днес се смята, че той не може да бяга толкова бързо - за да бяга със скорост от 40 километра в час и по-висока, мускулите на краката на тиранозавъра трябваше да заемат до 86 процента от телесното тегло. Сега скоростта му се оценява на 18 километра в час. Но нови изследвания показват, че тиранозавърът е бил много устойчив и ефективен ходещ.

През 2004 г. е описан по-възрастен роднина на Tyrannosaurus rex, Dilong paradoxus, а през 2012 г. Yutyrannus huali. И двете са известни с това, че са покрити с дебели, къси нишковидни пера, подобни на тези на ему. Веднага възникна въпросът: какво да кажем за самия тиранозавър? Възможно ли е и той да е наследил оперението от предците си? Следователно през 2012-2017 г. много изображения на тиранозавър се появиха в следния дух:

През 2017 г. беше публикувана статия, обобщаваща всички данни за кожата на Тиранозавър рекс и неговите роднини. Открити са малко кожни отпечатъци – само на няколко квадратни сантиметра от таза, врата и опашката – но нищо подобно на пера не е открито.

Стегозавър

Стегозавърът (Stegosaurus stenops) е описан за първи път през 1877 г. Първоначално учените вярваха, че плочите на гърба му лежат хоризонтално, като херпес зостер. Оттук и името: "Стегозавър" означава "вътрешен гущер".

Скоро стана ясно, че плочите са вертикални на гърба. Единственият въпрос беше как. Имаше няколко опции:

• плочите минаха в един ред
• плочите вървяха в два успоредни реда
• плочите вървяха в два реда и бяха леко изместени една спрямо друга

Самият откривател на стегозавъра Отниел Чарлз Марш изобразява плочите, които вървят в един ред:

При такова разположение обаче просто няма да има достатъчно място за плочите. Особено като се има предвид, че в живота те бяха допълнително покрити с възбудена обвивка.

През 1914 г. Чарлз Гилмор публикува статия, в която твърди, че плочите на стегозавъра са изместени една спрямо друга. Оттогава това споразумение е общоприето.

Ренесансът на динозаврите също се отрази на стегозавъра: той стана по-енергичен, опашката се откъсна от земята. Първият и вторият „Джурасик паркове“са до голяма степен остарели, но стегозавърът във втория филм е доста модерен.

Изненадващо, във филма „Джурасик свят“от 2015 г. отново виждаме стегозавър със спусната опашка, почти влачен по земята.

През същата 2015 г. беше публикувано описание на почти пълния скелет на стегозавър, който получи прякора Софи. За разлика от други находки на стегозавър, които бяха доста фрагментарни, Софи оцеля с 85 процента, което е много за динозавър. Находката даде възможност да се изяснят някои от структурните особености на животното. Например торсът беше по-къс, а шията по-дълга, отколкото се смяташе преди.

Бронтозавър

Дългата шия на бронтозавъра (Brontosaurus excelsus) е толкова известна, колкото плочите на стегозавъра и малките предни крака на тиранозавъра. Открит е от Отниел Чарлз Марш през 1879 г.

Същият Марш през 1877 г. описва друг много подобен динозавър - апатозавърът. Всъщност двата динозавъра са толкова сходни, че през 1903 г. друг американски палеонтолог, Елмър Ригс, написва статия, в която твърди, че бронтозавърът и апатозавърът са синоними, тоест всъщност те са един и същи вид. И според правилото за приоритет, валидното име трябва да бъде Apatosaurus excelsus.

В този смисъл името Brontosaurus е пример за разминаването между науката и популярната литература. През 1905 г. скелетът на апатозавър е инсталиран в Американския природонаучен музей, но тогавашният ръководител на музея Хенри Феърфийлд Озбърн решава да напише "бронтозавър" на плочата - и името става публично достояние. В резултат на това името "апатозавър" се появява в научни публикации през целия 20-ти век, но бронтозавърите се срещат в научнопопулярните (и не само) книги от време на време. Например, именно с тях се сблъскват героите на "Плутония".

Историята на името бронтозавър е продължена през 2015 г., когато е публикувана статия с ревизия на семейството на диплодоцидите (към което принадлежи апатозавърът). Авторите са изследвали 81 вида динозаври, 49 от които са диплодоциди. И те стигнаха до заключението, че Apatosaurus excelsus е доста различен от другите апатозаври, за да го разграничат не просто като отделен вид, а в отделен род Brontosaurus excelsus. В същото време бяха идентифицирани още два вида бронтозаври: Brontosaurus parvus и Brontosaurus yahnahpin. Така 110 години по-късно името "бронтозавър" се връща в научната употреба.

В допълнение към името, идеите за начина на живот на това животно също са се променили. Първоначално се смяташе, че бронтозавър и други завроподи живеят във вода като хипопотами. Предполага се, че са били твърде тежки, за да ходят по сушата. През 1951 г. излиза проучване, което показва, че бронтозавър, напълно потопен във вода, няма да може да диша поради прекомерно водно налягане. И редица проучвания през 70-те години (например статията на Бекер от 1971 г.) потвърждават, че бронтозавърът, диплодокът и техните роднини са изцяло сухоземни животни. Отпечатъците също така показаха, че опашката на бронтозавъра не се влачи по земята.

И статията от 2004 г. най-накрая разсея мита за водния бронтозавър. Компютърните симулации показват, че обемистите въздушни торбички в тялото биха накарали бронтозаврите да изплуват на повърхността като задръствания. Те не бяха физически в състояние да стоят с четирите крака на дъното на резервоара, а телата им бяха напълно потопени във водата.

Дейноних

Останките на Deinonychus antirrhopus са открити по време на разкопки, проведени от Йейлския университет през 1964 г. Открити са повече от 1000 разпръснати кости от най-малко трима души. През 1969 г. те са описани от палеонтолога Джон Остром. Костите очевидно принадлежат на активен сръчен хищник и именно след откриването на deinonychus учените постепенно започнаха да променят идеята за динозаврите. Постепенно те престанаха да се смятат за бавни, непохватни животни и започнаха да се представят като активни, пъргави, с бърз метаболизъм.

Днес този преход е известен като „ренесанс на динозаврите“. През 1974 г. Остром написва монография, в която описва по-подробно приликата на Дейноних с птиците и „възкресява“отхвърлената по това време теория, че птиците произлизат от динозаврите.

По-долу е дадена работа на Робърт Бекер, която послужи като илюстрация за статията от 1969 г. Черепът на Дейноних все още не е бил открит по това време, поради което пропорциите на главата са осреднени, "алозавър". Положението на предните лапи също е неправилно: всъщност ръцете трябваше да се гледат, сякаш гущер пляска с ръце. Дейноних тук не прилича на птица, но явно е активно животно.

Идеите на Остром и Бекер бяха подкрепени от друг учен, Грегъри Пол. В своята научнопопулярна книга от 1988 г. Carnivorous Dinosaurs of the World той развива идеята, че динозаврите са активни и бързи животни. Пол е „обединител“, тоест, когато класифицира динозаврите, той обича да групира много видове в един и същи род.

Според него дейнонихите са толкова подобни на друг месояден динозавър, Velociraptor, че трябва да бъдат поставени в същия род Velociraptor. Затова в книгата му вместо Deinonychus antirrhopus се появява Velociraptor antirrhopus. Под това име той влезе в книгата, а след това и във филма "Джурасик парк".

Кинематографичното животно обаче се оказа много по-голямо от истинските си прототипи: истинският Deinonychus беше с дължина около 3,4 метра, а велоцирапторът изобщо беше 1,5 метра. Днес от откритите дромеозавриди (групата, към която принадлежат и Velociraptor, и Deinonychus), ютарапторът е най-близък по размер до кинематографичните „грабливи птици“.

Но основната разлика между велоцирапторите от "Парк …" и особено "Джурасик свят" от истинските динозаври е, че те нямат пера. Първите отпечатъци от пера са открити през 90-те години на миналия век. Оттогава пера от един или друг вид са открити на много динозаври, включително велоцираптор. По-скоро при него са открити не самите пера, а специални туберкули на лакътната кост, които съответстват на местата на закрепване на перата.

При самия дейноних не са открити нито пера, нито туберкули, които говорят за тях, но предвид приликата му с велоцираптор, логично е да се предположи, че той е бил пернат. Ето защо днес се смята, че Дейноних е изглеждал така:

Пситакозавър

Psittacosaurus mongoliensis е открит през 1923 г. в Монголия. Оттогава са открити повече от 75 екземпляра, включително около 20 пълни скелета с черепи. Освен това са открити индивиди от всички възрасти, от малки до възрастни. Следователно, Psittacosaurus е проучен много добре. В резултат на това той държи рекорда по брой различни видове: в рода Psittacosaurus се разграничават до 12 вида. За сравнение, по-голямата част от родовете на динозаврите включват точно един вид.

Благодарение на доброто познаване, външният вид на пситакозавъра не се е променил твърде много.

Сравнете:

Въпреки това, дори и най-добре проученият динозавър може да поднесе изненади. През 2016 г. беше публикувана статия, описваща екземпляр от пситакозавър от музея Зенкенберг във Франкфурт на Майн. Досега не е причисляван към конкретен вид, въпреки че е посочен в табелата на музея като Psittacosaurus mongoliensis.

Вкаменелостите бяха изключително добре запазени, което направи възможно изследването на меките тъкани на животното. Оказа се, че глезена на пситакозавъра е свързан с опашката чрез кожена мембрана – патагиум. На опашката на животното е открит ред от кухи четина, които не се простират по цялата дължина на опашката. Това веднага породи много въпроси. Четините на опашката са "примитивна" черта, която Psittacosaurus е наследил от своите предци? И ако е така, тогава може би всички цератопси, включително протоцератопите и известните трицератопси, са имали подобни четина? От друга страна е възможно само родът Psittacosaurus да е имал сети или дори само този конкретен вид psittacosaurus.

И накрая, този екземпляр е запазил остатъците от клетъчни органели - меланозоми, които съдържат пигменти. Самите пигменти не са запазени, но формата на меланозомите, както се оказа, е свързана с цвета на пигментите. Следователно реконструкцията на пситакозавъра, показана по-долу, е възможно най-близо до реалността без машина на времето.