На поиски динозавров в Гоби

Развитие гигантизма у динозавров. Карнозавры. Двуногие динозавры

Развитие гигантизма у карнозавров, по-видимому, было связано с параллельным развитием гигантизма у растительноядных динозавров, служивших им пищей. Для хищников крупный размер означал возможность большой добычи, так же, как и для растительноядных животных крупный размер являлся одной из форм защиты от хищников. Так было не только у динозавров, но и на протяжении всей истории животного мира. Между хищниками и растительноядными животными происходило своего рода "соревнование" в росте, хотя конечно, всегда был какой-то предел, определявшийся комплексом биомеханических и физиологических закономерностей.

Гигантизм карнозавров начался с развития зубов и черепа в целом как главного орудия нападения: большие зубы-кинжалы необходимы были для закалывания крупных жертв. Возможно, увеличение головы не могло бы достигнуть у карнозавров таких больших размеров, если бы параллельно не стали уменьшаться передние конечности, облегчая тем самым переднюю часть тела. Ее противовесом служил хвост, но это могло оказаться недостаточным без уменьшения веса передней части тела, и карнозавру волей-неволей пришлось бы опуститься на все четыре ноги, потеряв свой высокий наблюдательный пост при двуногой позе.

Параллельно с карнозаврами, обладавшими огромной головой, с сильными зубами и сократившимися до мизерных размеров передними лапами, развивалась другая ветвь птицеподобных хищных динозавров — целурозавров. Их поздние представители (струтиомимус и другие) имели облегченную конструкцию: маленькую голову с клювом, лишенным зубов, и пустотелые кости. Передние лапы у них были цепкими и хорошо развитыми, задние — с длинной цевкой, как у птиц, приспособленными для быстрого бега.

Наконец, среди хищных динозавров были, вероятно, и узко специализованные группы, приспособившиеся к питанию общественными насекомыми (джилантайзавры — теризинозавры) и, возможно, плодами покрытосемянных (дейнохейрусы). Эти группы были экологическими предшественниками неполнозубых.

Такая трактовка образа жизни некоторых хищных динозавров, кажущаяся на первый взгляд, необычной, на самом деле имеет серьезное обоснование. Дело в том, что вторая половина мезозоя — время уже достаточно широкого распространения покрытосемянных, или цветковых растений и связанного с ними развития различных групп насекомых, в том числе и перепончатокрылых, многие группы которых образуют большие сообщества, или колонии. Естественно, что появление больших пищевых ресурсов в виде концентраций насекомых, съедобных плодов растений, устраиваемых на деревьях гнезд птиц и, возможно, птерозавров (и та, и другая группы опять-таки характерны для второй половины мезозоя) должны были найти и потребителей, которыми в первую очередь и могли оказаться сухопутные динозавры — хищники.

В кайнозое эти адаптации динозавров повторили различные группы млекопитающих (неполнозубые, приматы и др). В настоящее время везде, где есть насекомые, живущие колониями, имеются и их потребители: в Америке — муравьеды и броненосцы, в Африке — трубкозубы и частично панголины, в Южной Азии — панголины. В Австралии эту функцию приняли на себя сумчатые (сумчатый муравьед, когти которого на передних лапах удивительно похожи на серповидные фаланги карнозавров!), а в наших широтах эти обязанности "по совместительству" выполняют медведи.

И карнозавры, и целурозавры остались двуногими формами. В то же время от хищных динозавров отделилась боковая ветвь — прозауроподы, от которых позднее произошли зауроподы — гигантские четвероногие динозавры, такие, как диплодок. Прозауроподы жили очень недолго — в самом конце триасового периода. Это были уже крупные, до 8-10 метров длины, животные, начавшие переход к четвероногому хождению: их передние конечности не намного короче задних. Зубы у прозауропод не такие острые и сильные, как у хищных динозавров. Голова у них осталась небольшой. Возможно, они были всеядными животными, а их потомки зауроподы окончательно перешли на питание растительностью, и зубы их стали похожи на долотца. Не исключено, однако, что некоторая степень всеядности (за счет мелких водных животных) сохранилась и у зауропод.

Они приспособились к жизни в больших водоемах, найдя, возможно, в них спасение от своих кровожадных собратьев. Жизнь в воде, где при передвижении облегчается, по сравнению с сушей, нагрузка на скелет, позволила зауроподам достигнуть чудовищных размеров — они превосходили в 2–3 раза самых крупных наземных животных. Как известно, наиболее крупные современные животные — киты и гигантские кальмары — также живут в воде. На суше такие животные не смогли бы существовать из-за огромного веса. При быстром движении их тело невероятно перегревалось бы благодаря огромному количеству теплопродукции, выделяемой при этом. Здесь вступают в силу физиологические ограничители, которые, конечно, есть и для водных животных, но у последних они, несомненно, большего диапазона. Огромная нагрузка на задние конечности при двуногой позе лимитировала бы гигантизм зауропод, если бы они "вовремя", не перешли к четвероногому хождению. Однако, возможно, они сохранили способность вставать на задние ноги в воде (чтобы подышать воздухом и оглядеться) и благодаря этому могли заходить на значительную глубину. Зауроподы — это "динозавры-водолазы".

Если у наземных хищников — карнозавров — нагрузка на скелет была велика и суставы костей вследствие этого имеют вид хорошо отработанных шарниров, то у зауропод с уменьшением нагрузки на скелет в воде это утратилось, а эпифизы (концы) костей остались хрящевыми, позволяя дальнейшее увеличение в размерах. Неимоверно длинный хвост зауропод служил для плавания, а почти такая же длинная шея позволяла животному "обедать", не сходя с места, что экономило его энергию. Накормить такую махину было не так просто! Правда, нужно иметь в виду, что рептилиям с их более замедленным обменом веществ по сравнению с теплокровными и более активными птицами и млекопитающими требуется и соответственно меньшее количество пищи. В то же время не исключена возможность, что динозавры были теплокровными животными.

В этом отношении интересны исследования профессора И. Д. Стрельникова, изучавшего физиологию пресмыкающихся и других позвоночных. Согласно его данным, постоянная температура тела, приведшая к теплокровности, исторически должна была возникнуть как регулятор теплообмена у животных, вырабатывающих большое количество тепловой энергии при движении, например во время полета в воздухе (птицы, летающие ящеры), либо у крупных животных (рептилии, млекопитающие). Температура тела у современных крупных рептилий крокодилов почти постоянная, колеблющаяся в пределах суток на несколько градусов (например, у аллигаторов от 27–28° до 32–35°), да и сердце у них четырехкамерное с полным отделением артериальной крови от венозной, как у птиц и млекопитающих. Все это дает основание полагать, что "двоюродные братья" крокодилов — динозавры — могли быть также теплокровными животными.