Как полетели динозавры: ящеры-квадрокоптеры, обратные птицы и их потомки - Андрей Юрьевич Журавлёв

Остеодермы имели сложное строение: их крепкую сердцевину из плотной решетчатой кости покрывала тонкая компактная костная ткань и пронизывали крупные сосудистые (питающие) каналы. А в едва различимых канальцах размещались коллагеновые (шарпеевы) волокна, которые связывали пластины друг с другом и с кожей. Упругая, но надежная связка позволяла остеодермам немного расходиться и тем самым гасить силу удара или укуса. Окостенение бляшек требовало мобилизации организмом минеральных ресурсов, в первую очередь кальция, и кости конечностей у панцирных ящеров на всех стадиях их развития частично растворялись, чтобы высвободить необходимый элемент. Потом, конечно, костная ткань откладывалась вновь — повышенными темпами.

В отличие от «домоседов»-цератопсов, анкилозавры завоевали весь мир, вплоть до Австралии, Антарктиды и Южной Америки, хотя наибольшего разнообразия тоже достигли в Азии и Ларамидии. Лишь на «палубу» Индии, отплывавшей в дальнее морское путешествие из Африки в Азию, они взойти не успели.

Есть, конечно, у панцирных динозавров присущие только им общие черты. О самом панцире здесь было сказано уже немало. От других динозавров анкилозавры несколько отличались и строением конечностей. Их относят к гравипортальным четвероногим, т.е. к таким, у которых короткие и массивные лапы поддерживали мощное тело, правда не давая ему особо разбежаться. Постановка самих конечностей — непосредственно под телом — лучше всего видна по следам правых и левых ладоней и ступней, сильно сближенных вдоль оси тела. Передние лапы выглядели несколько короче и толще задних. Плечевой и тазовый пояса усилились: лопатка слилась с коракоидом, подвздошная кость раздалась, словно поддон, а вертлужная впадина перестала быть сквозной. Бедренная и особенно плечевая кости укоротились и расширились; последняя — за счет увеличения дельтопекторального гребня. То же, хотя и в меньшей степени, касается прочих элементов конечностей, включая пястные и плюсневые косточки. Суставные выступы бедренной кости разрослись настолько, что, словно гаечный ключ, охватили головку большеберцовой, не давая ей смещаться. С ней же слилась таранная кость, а пяточная плотно прилегала к малой. Плюсневые выстроились плотным полукругом, делая лапу еще крепче. У первых панцирников все четыре пальца на передних лапах и четыре из пяти на задних оканчивались копытцами — почти как у исходных лесотозавра и гетеродонтозавра. Большие пальцы, особенно на стопах, оставались как бы в запасе, недоразвиты, но упираться ими в грунт ящеры могли. Впрочем, число пальцев варьировало у разных видов и даже в пределах популяции. А с «эволюционным возрастом», когда анкилозавры набрали вес, задние лапы стали трехпалыми. Сократилось и количество фаланг. Эти косточки были уплощенными, между пальцами растягивалась кожная перепонка, увеличивая площадь поверхности лап, а толстая «пятка» смягчала их удары о грунт и пружинила. Значительная площадь ладоней и стоп хорошо распределяла нагрузку, не давая ящерам проваливаться под собственной тяжестью, и опять же позволяла конечностям выдержать огромный вес.

Выделяется… Скорее, теряется на фоне огромного туловища маленькая трапециевидная головка. Такой она кажется из-за притупленного рыла, на предчелюстных костях которого когда-то сидел беззубый клюв. Резко очерченные огромные цилиндрические ноздри, смотревшие прямо вперед, изнутри разделялись сильно окостеневшей носовой перегородкой (рис. 6.5). У большинства динозавров, да и других тетрапод эти элементы хрящевые. Сами носовые проходы выглядели еще интереснее, закручиваясь трехмерной спиралью. У нодозаврид они выделывали три таких коленца: сначала заворачивали в плоскости лобной кости, затем уходили в направлении затылка и, сделав еще одну вертикальную петлю, открывались во внутренние хоаны. У анкилозаврид это были не каналы, а просто выкрутасы с кренделями. Если распечатать томограмму носовых проходов на трехмерном принтере, получится готовая модель для лихо закрученных желобов в аквапарке. На первый взгляд эти каналы несколько напоминают носовые раковины млекопитающих и птиц, благодаря долгому течению через которые воздух успевает нагреться, прежде чем попадет в легкие. В холодном и влажном климате эта важная анатомическая особенность могла бы избавить от ОРЗ и прочих дыхательных напастей. Но зачем такие ухищрения в теплых и нередко сухих областях?

Компьютерное моделирование динамики жидкостей (виртуальные сопли, слизь или насыщенный влагой воздух — это тоже жидкости) подсказало, что для подогрева одного глотка воздуха примерно на 15 °C анкилозаврам требовалось от 833 до 1568 единиц тепла (калорий). А на выдохе, пока воздух медленно прокручивался в сложных спиралях, возврат тепла доходил до 65–85% — в зависимости от изощренности дыхательного лабиринта. Меньше терялось и влаги на испарение, что, собственно, и требовалось изнывавшим от перегрева исполинам.

Если же спрямить проходы или сделать их стенки хрящевыми, эффективность дыхательных путей падает на треть. Вдоль поверхности прямых каналов плавный поток воздуха образует широкий приграничный слой, который не дает остывать основной воздушной массе. Изгибы каналов нарушают непрерывность этого слоя. (В таких исследованиях обычно используются трехмерные томограммы черепушек нодозаврид и анкилозаврид, которые хорошо сохранились в верхнемеловой формации Парк динозавров канадской части Ларамидии.) Получается, что «хвостобойные» анкилозавриды достигли большего, чем нодозавриды, и в дыхательных упражнениях. Ведь при близких размерах черепа объем носовых полостей у них был втрое больше. И дышалось им, видимо, легко: 1,2 вместо 1,5 вдоха в минуту. Благодаря экономному теплообмену они и стали самыми крупными среди панцирников, а также наиболее разнообразными (успешными) среди них в конце мелового периода.

Одновременно объемные полости, поверхность которых была пронизана сетью капилляров, а также многочисленные канальцы в крыше черепа и боковых стенках мозговой полости могли охлаждать венозную кровь. Для массивных панцирников снимать тепловой стресс во избежание перегрева мозга и теплового удара было жизненно необходимо — в еще большей степени, чем, скажем, для африканского слона. Ведь их тело было существенно больше, а мозг, наоборот, меньше.

Не исключено, что для динозавра с низко посаженной над грунтом головой, буквально вынужденного глотать пыль, эти коленца служили и своего рода респиратором: пыль прилипала к обильной слизи, покрывавшей их изнутри. Ископаемых «соплей», конечно, не осталось, но на поверхности костей сохранились многочисленные отпечатки тончайших кровеносных капилляров, питавших слизистую ткань. «Говорливые» анкилозавриды также могли использовать трубчатые каналы в качестве резонатора. Кстати, у них и канал улитки внутреннего уха по сравнению с нодозавридами был развит лучше. Несколько похоже устроены носовые полости у реликтов последнего ледникового периода — сайгаков (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Сайгаки (Saiga tatarica); природный заказник «Степной», Астраханская обл.

Сайгачий «носохобот», и внешне напоминающий респиратор, вбирает в себя пыль и позволяет этим