Не только короткие лапки: у ти-рекса были крошечные глаза

Ученые узнают все больше о самом популярном динозавре.

Челюсти тираннозавра обладали такой мощью, что могли с легкостью раскрошить кости его жертвы при одном щелчке. Но чтобы заполучить такой мощный укус, «королю динозавров» пришлось пойти на эволюционный компромисс и довольствоваться крошечными глазками.

Основываясь на анализе 410 окаменелых образцов рептилий мезозойского периода (от 252 до 66 миллионов лет назад), ученые пришли к выводу, что у тираннозавра рекса и других подобных ему плотоядных динозавров со временем глаза становились меньше, а сила укуса – все мощнее.

В частности, плотоядные рептилии с черепами длиной более метра, как правило, во взрослом возрасте имели удлиненные, похожие на замочную скважину глазницы, в то время как у их молодных потомков и травоядных всех возрастов глазницы были круглыми.

Новое исследование подтверждает идею о том, что мозг и органы чувств, такие как глаза, должны адаптироваться к основным стратегиям питания животных. А в случае с тираннозавром рексом эта стратегия питания базировалась именно на силе укуса.

Для своего анализа автор исследования Стефан Лаутеншлагер, палеонтолог позвоночных из Бирмингемского университета, изучил существующую литературу, где нашел описания черепов динозавров и рептилий, относящихся к мезозою. Из них он отобрал сотни черепов с хорошо сохранившимися глазницами, а также несколько неполных черепов, глазницы которых можно было реконструировать с «большой степенью достоверности».

410 экземпляров включали в себя широкий спектр видов, от крокодилов до громадных травоядных, таких как трицератопс (Triceratops), и плотоядных теропод, таких как тираннозавр рекс и тарбозавр батаар (Tarbosaurus bataar), родственник тираннозавра с таким же огромным телосложением и маленькими передними конечностями.  

Палеонтологи впервые обнаружили пупок динозавра

читать

Сравнивая все черепа, Лаутеншлагер обнаружил несколько закономерностей: у большинства существ, и особенно у травоядных, были круглые глазницы. Однако по мере «путешествия» через мезозой формы орбит большеголовых хищников начали трансформироваться в овальные отверстия и совсем крошечные отверстия в форме замочной скважины.

Молодые экземпляры некоторых из этих плотоядных, в том числе T. rex и T. bataar, показали, что у динозавров эти уменьшенные глазницы развились во взрослом возрасте, тогда как в юности они сохраняли круглые глазницы.

По словам ученого, по мере того как молодой тираннозавр рос, росла и его добыча, и сила его укуса должна была увеличиваться, чтобы охотиться на неё.

Чтобы понять, как такие формы глазниц могли повлиять на способность динозавров прокусывать кости, Лаутеншлагер разработал три компьютерные модели, каждая из которых была сложнее предыдущей.

Первая и самая простая модель представляла собой плоскую пластину с вырезанными на ней глазницами различной формы. По словам ученого, «положение и форма отверстия влияют на то, как напряжение и деформация распространяются через пластину». Последней и самой сложной моделью был оцифрованный череп тираннозавра.

Эти модели показали, что во время имитации укуса глазницы в форме замочной скважины деформировались гораздо меньше, чем круглые, потому что они направляли силу укуса на крепкие кости позади глазницы.

По словам ученого, если бы в альтернативной вселенной у ти-рекса не развились уменьшенные глазницы, то один глаз динозавра весил бы почти 20 кг и был диаметром до 30 сантиметров. В реальности же глаза тираннозавра весили всего два килограмма при диаметре 13 сантиметров.

Как отмечает Уолш, наличие таких огромных глаз было бы метаболически затратным для тираннозавра и не соответствовало бы тому, что мы знаем о мозге этих животных.

Тем не менее, важно отметить, что хотя новое исследование дает убедительные подсказки об общих размерах глаз динозавров, окаменелые черепа не могут раскрыть мелкие детали анатомии глаза или связанных с ним мягких тканей, таких как нервы и мышцы.

«Именно здесь мы заходим в тупик в палеонтологии, поскольку мало что можем сказать о реальной форме глазного яблока на основе окаменелых костей. У некоторых видов динозавров могли быть специализированные глаза, похожие на глаза современных птиц», – объясняет Лаутеншлагер.