Жесткохвостые динозавры
Разобраться в великом многообразии динозавров бывает не просто, даже именитым ученым. На первый взгляд - чего тут сложного: есть утконосые динозавры (гадрозавры), панцирные динозавры (анкилозаврии), длинношеие (завроподы) и прочее. Смотришь внешне на древнее животное - и сразу понимаешь к какой группе его можно определить. Но все меняется, когда начинаешь рассматривать древних животных более пристально, в деталях. Есть такое выражение “дьявол кроется в деталях”. И детали могу привнести существенную путаницу в классификации динозавров. Например, поделили всех динозавров по строению тазовых костей - костей, соединяющих позвоночник и задние лапы. Получилась группа с тазом, как у ящериц - ящеротазовые, и с тазом, как у птиц - птицетазовые. Однако, в дальнейшем выяснилось, что сами птицы произошли от ящеротазовых динозавров, а вовсе не от птицетазовых. А значит далеко не у всех ящеротазовых, таз устроен как у ящериц, у некоторых он меняется и, в конце концов, становится птичьим! Запутанно, не так ли? Но эволюция животных часто бывает запутанной, ведь животные меняются в результате случайных мутаций, а затем сохраняют те особенности, которые им позволяют выжить. В результате виды, которые очень далеки друг от друга могут выглядеть почти одинаково (в науке это называют конвергенцией), и, наоборот, близкие родственники могут колоссально различаться (это называют дивергенцией).
Разобраться во всем многообразии динозавров, проследить все эволюционные пути - задача невообразимого масштаба. Вряд ли она когда-либо будет полностью решена. Но отдельные этапы этого пути, отдельные группы динозавров науке уже известны. Попробуем в некоторых из них разобраться. И начнем с загадочной группы, или как принято сейчас писать, “клады” динозавров, про которых многие слышали, но мало кто понимает, что бы она могла означать. А название этой клады “Тетануры” (Tetanurae) или “Жесткохвостые”.
Предложил эту загадочную группу американский палеонтолог Жак Арман Готье (Jacques Armand Gauthier) ещё в 1986 году. Это понятие стало одним из первых в новой системе динозавров, которая как раз выстраивалась в конце 20-го столетия.
Так кто же они, эти “тетануры”? В эту группу попало подавляющее большинство хищных динозавров юрского и мелового периода. Это спинозавры, мегалозавры, аллозавры, тираннозавры, компсогнаты, орнитомимозавры (например, галлимим), теризинозавры, овирапторозавры (такие как читипати, овираптор), скансориоптеригиды (например, эпидексиптерикс), троодоны, дромеозавры (ютараптор, велоцираптор и прочие) и, наконец, птицы. Можно подумать, что в этот список вообще вошли все тероподы, настолько большая и разнообразная компания собралась. Но это не совсем так. В группе теропод остались все древнейшие динозавры, например тава, целофизис, а также цератозавры. Но, действительно “жесткохвостыми” оказались почти все тероподы. Так что же объединяет всех этих животных? Зачем было предлагать новое понятие, которое всех может только запутать. И, наконец, правда ли, что у тираннозавра и велоцираптора был жесткий хвост? Попробуем разобраться с этими вопросами.
Начнем с самого важного. Хвост у “жесткохвостых” был действительно жестким. Не в том смысле, что он был твердым как камень на ощупь, он был “жестким” в плане малой подвижности.
Что же мешало движению хвоста? Рассмотрим в качестве примера скелет тираннозавра. Как у любого животного, его хвост является прямым продолжением спины. Можно четко заметить, что у основания хвоста позвонки имеют заметные боковые отростки. Такие торчащие в бок “крылья” позвонков продолжаются, постепенно уменьшаясь, и примерно к середине хвоста исчезают. Далее можно присмотреться к верхней кости ноги - бедренной. В задней части этой кости можно четко увидеть небольшой бугорок, его называют четвертый вертел или четвертый трохантер.
Миллионы лет назад, когда на этом скелете ещё существовали мышцы, от четвертого вертела каждой ноги назад тянулись мощные мышцы, перекрывающие хвост по бокам. Они были не только очень толстыми, но и длинными, доходя до последнего хвостового позвонка с боковыми крыльями. Выходит, что эти мощные мышцы соединяли хвост и бедро, за что они получили название “хвостобедренные” (caudofemoralis longus). Мы точно знаем, что они существовали и куда крепились благодаря современным рептилиям - у крокодилов и ящериц тоже имеются подобные. Выполняют эти мышцы невероятно важную роль.
Когда мышца напрягается и сокращается, нога с силой оттягивается назад. Для двуногих динозавров именно эта мышца была одной из основных при их движении, отводя ногу назад при каждом шаге. И это ограничивало подвижность хвостов динозавров. Чтобы именно нога оттягивалась назад, а не вилял хвост, хвост динозавра должен был быть жестким на протяжении всей хвостобедренной мышцы. Да и сама она была столь большой и мощной, что мешала животному особо активно “вилять хвостом”.
Весьма любопытно, что за миллионы лет существования тетануров роль хвостобедренной мышцы постоянно менялась. У самых прогрессивных динозавров этой группы - начиная с теризинозавров и заканчивая троодоном, уменьшался бугорок для крепления мышцы на бедренной кости, уменьшалось количество позвонков с боковыми “крыльями”, а значит и уменьшалась сама хвостобедренная мышца. Попутно у некоторых из них, например, теризинозавра, стал укорачиваться и сам хвост. Причина была не в том, что эти животные больше не нуждались в надежных мышцах, или что им больше не приходилось бегать. Отнюдь, те же велоцирапторы и дейнонихи были скоростными динозаврами. Но стала меняться сама их нога и двигаться они стали немного по-другому. Это позволило, в конечном итоге, некоторым из тетануров сократить хвост до крошечного основания. Благодаря этой особенности скелет этих животных смог стать намного легче, что помогло им лучше освоить полет. В конечном итоге, эти тетануры стали современными птицами.
Итак, хвост большинства тетануров был жестким, плохо изгибался, особенно у основания. Он тянулся параллельно земле, помогая животным держать равновесие, и в то же время был надежным местом крепления мускулатуры. Но неужели всех тетануров объединяет только строение хвоста? Не совсем. Есть и другие общие черты.
У них у всех в черепе есть множество отверстий и полостей, которые делают скелет головы намного легче. Их кисть, т.е. ладонь и пальцы, значительно крупнее, чем у более примитивных динозавров. У них идет уменьшение количества пальцев на передних лапах - от трех до одного, тогда как у других динозавров можно встретить 4 и даже 5 пальцев. Есть и ряд других особенностей строения черепа, костей поясов конечностей (лопатки, ключицы, таза), но все эти особенности очень небольшие и заметны они только для палеонтологов - динозавроведов.
Главное, что все эти особенности однозначно доказывают, что все тетануры - настоящая эволюционная группа динозавров. Можно сказать, что тираннозавр и мегалозавр - гораздо более близкая родня, чем мегалозавр и цератозавр.
Ученые столетиями разбираются в многообразии живой природы. И если раньше, наука “систематика” служила для того, чтобы создать простую систему, в которой можно будет группками разделить живых существ по определенному сходству, то сейчас перед этим направлением человеческой мысли встала куда более сложная, но и интересная задача - разобраться в происхождении, эволюции и истинном родстве организмов. И благодаря палеонтологам мы немного приблизились к этой великой цели, раскрыв тайну происхождения и эволюции большой части семейного древа динозавров, называемой “Tetanurae”.
В нашей энциклопедии вы можете самостоятельно исследовать систематическое древо динозавров и других живых существ. Для этого перейдите в приложении во вкладку “Таксономия”. И, конечно, вы можете детально изучить 3Д модели всех “жесткохвостых”, рассмотреть изменения бедренной кости, хвостов и даже посмотреть строение хвостобедренной и других мышц. Удачи вам в ваших исследованиях!
