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

прочности у динозавра был намного выше человеческого.) Более того, этот орган накапливал и высвобождал энергию упругих деформаций, помогая тяжелой ноге шагать дальше. Получается (расчеты методом конечных элементов), что и в строении подошвы завроподы сочетали то, что не сочетается у других животных, — пальце- и стопохождение.

Именно задние конечности принимали на себя свыше 80% веса животного, занимая место под центром масс диплодока, т.е. под тазовым поясом с мощными окостенениями и почти без воздухоносных полостей. Следы от задних ног заметно шире, чем от передних. Благодаря этому следовые дорожки диплодока и его родственников — диплодокоидов (Diplodocoidea) — легко распознаются. Конечности ставились парасагиттально — близко к оси тела и прямо под ним, поэтому отпечатки всех лап лежат близко к средней линии дорожки, часто ее пересекают и отчасти накладываются друг на друга. (Смазываясь, такие отпечатки могут показаться следом всего одной гигантской ноги с подошвой 1,75 м длиной! Но когда кажется, известно, что нужно делать, — думать.)

Широко завроподы явно не шагали. Быстро не бегали: судя по следовым дорожкам, ходили со скоростью 2–8 км/ч. Однако быстро развернуться, выписав петлю, умели.

Каждая группа растительноядных динозавров изобретала что-то свое: рогачи, укрепив зубы, научились жевать; панцирники — шинковать пищу, мясистым языком отправляя ее в глотку; завроподы «отработали» быструю смену зубов. Причем темпы замещения в эволюции длинношеих постоянно возрастали. Стертые зубы сменялись на новые каждые 14–60 дней у разных видов; 35 — у диплодока. («Персональный» возраст зуба рассчитывается по числу линий нарастания — 10–20 мкм толщиной каждая — в дентине на момент прорезывания: после этого его рост прекращается.) Несмотря на простоту, зубной аппарат этих ящеров был достаточно разнообразен: от гладких «колышков» до зазубренных «клинышков» (рис. 7.5). Одни завроподы могли обкусывать листья гинкго и папоротников, другие — срезать метелки хвощей, третьи — счищать, как грабилкой, иголки с веток араукарий. Именно последний тип питания вроде бы наиболее подходил диплодоку. Увы, тонкий слой плащевого (самого прочного) дентина делает его зубы слишком хрупкими даже для такого сбора листьев. Нет на эмали и глубоких царапин от грубой пищи, которые оставляла бы древесная кора. Да и «квадратная» челюсть (как у белого носорога) более пригодна для выедания низкорослой растительности, когда одним движением нужно охватить площадь пошире. Даже при потреблении столь нежной пищи эмаль трескалась, и во избежание ранней утраты зуба трещины залечивались сильно минерализованной органической тканью — эмалевыми веретенами.

Паслись диплодоки, практически не сходя с места, поскольку шея позволяла дотянуться куда угодно. А при сокращении «длины пробега» снижались и энергозатраты: до 80%, как показали расчеты на длинно- и короткошеих моделях. Правда, шея не выгибалась, как у лебедя, а перемещалась как единая конструкция, подобно стреле башенного крана. Неразжеванная пища из относительно маленькой пасти отправлялась прямо в протяженный кишечный тракт, расчетный объем которого составлял около 2500 л. При огромном теле температура в кишечнике поддерживалась достаточно высокой, чтобы обеспечить бактериальное брожение.

Все дело, как уже ясно, в конструкции скелета. Короткий по сравнению с шеей и хвостом дуговидный спинной отдел позвоночника, словно арка в архитектуре, распределял напряжение по всей длине — от шейного отдела до хлыстовидного кончика — и уменьшал нагрузку на конечности, буквально подвешенные под ним и попарно сближенные. Кроме того, он облегчал работу спинной мускулатуры, стягивая связки. Хвост уравновешивал шею, поэтому тоже был почти бесконечен.

Хвост, составлявший у диплодока больше трети всего тела и уходивший буквально за горизонт, наводил на разные мысли (рис. 7.2). Например, о том, что им можно было, словно бичом, со свистом рассекать воздух, распугивая хищников, устрашая соперников на брачных дуэлях или собирая в стадо непослушную молодь. Настоящих завропод даже выделяют в группу «бичехвостые» (Flagellicaudata). Тем более что этот огромный вырост явно не волочился по земле (нет следов) и не служил плавником (он округлый, а не уплощенный, как у мозазавров или водных крокодилов). Мешала ему волочиться надостная связка (она иногда окостеневает), жестко скреплявшая хвостовой отдел позвоночника с остальной его частью. При такой длине бича его взмах производил бы шум, превышавший 200 дБ, т.е. смертельный, например, для человека. А кончик двигался бы с ультразвуковой скоростью — почти 1300 км/ч. Правда, при расчетах не учитывалось, могли ли связки, сухожилия и особенно шкура живой, а не виртуальной завроподы выдержать такую нагрузку. Увы, нет — хотя бы потому, что все эти ткани рассчитаны на разный уровень давления и хвост расслоится, если им воспользоваться столь неосторожно.

Вероятнее другое. Для огромных «коров» требовались обширные пастбища, и вряд ли они находились поблизости друг от друга. Уж не служил ли при групповых переходах плавно покачивавшийся хвост лидера сигнальным знаком для остальной группы? Члены стада буквально ощущали «плечо», точнее, хвост друга, находя нужное направление в клубах пыли и избегая опасного сближения. При огромной собственной массе любое столкновение привело бы к падению особи, а то и к эффекту «великанского домино», после которого не каждый смог бы оправиться. Исходя из более реалистичных расчетов скорости движения кончика хвоста — 100 км/ч, им можно было подхлестнуть отстающих или «указать» неосторожно приблизившемуся хищнику его место…

Кроме создания противовеса, хвост (как и шея) был необходим для отведения избыточного тепла. Перегрев являлся главной проблемой гигантских сухопутных животных. Ведь количество выделенного тепла, связанного с обменом веществ (М), соотносится с массой тела (мт) в пропорции М ∞ мт0,83 (для рептилий) или М ∞ мт0,75 (для млекопитающих), тогда как площадь поверхности шкуры (Ш) — только в пропорции Ш ∞ мт0,67. Понятно, что с увеличением массы количество выделенного тепла возрастает, а шкуру, казалось бы, особенно не растянешь. Если, конечно, не натянуть ее на каркас — как мембрану на барабан. Вот шея и хвост у завропод и стали таким каркасом, образуя обширную дополнительную площадь для испарения влаги, т.е. для охлаждения. (У диплодока из 68 м2 общей поверхности более трети приходилось на площадь шеи и хвоста, которая, возможно, увеличивалась еще больше за счет кожных шипов.) Кроме того, пока кровь протекала по весьма протяженной сонной артерии, она тоже охлаждалась. Потому у самых крупных завропод шеи и хвосты не просто длиннее (до 17 м), чем у «мелких» родственников, а и сравнительно длиннее: увеличение размеров в эволюции завропод происходило в первую очередь за счет «вытягивания» шеи или хвоста. И не будь шеи завропод невыразимо длинными, весомых ящеров