Учёные воссоздали, как спаривались утконосые динозавры

Новости МирТесен

Предложенная цифровая модель имитации спаривания утконосых динозавров позволила получить вероятное объяснение часто встречающимся травмам в области основания их хвоста. В настоящее время это первая реконструкция сексуального поведения нептичьих, то есть вымерших, динозавров. Полученные данные могут способствовать установлению пола по скелетным останкам.

Анализ цифровой модели спаривания утконосых динозавров предложил вероятное объяснение часто встречающихся травм в области основания хвоста. В настоящее время это первая реконструкция полового поведения нептичьих, то есть вымерших, динозавров. Полученные данные могут способствовать установлению пола по скелетным останкам.

Гадрозавриды, также известные как утконосые динозавры, представляли собой семейство крупных травоядных рептилий, которые широко распространились в поздний меловой период, непосредственно перед глобальным вымиранием. Эти животные вырастали почти до 17 метров в длину и могли достигать веса в 16 тонн. Они обитали большими группами. Название получили благодаря широкому и уплощенному клюву, напоминающему утиный, который использовался для поедания растений. У многих видов на голове присутствовали сложные костные наросты, которые, вероятно, применялись для коммуникации и привлечения половых партнеров.

Изначально гребни использовали для дифференциации самцов и самок по их внешним характеристикам, таким как форма и размер. Однако впоследствии было установлено, что форма помогает различать виды, а не пол. В настоящее время, без этой особенности, сохранилось немного надежных методов для определения, к скелету какого пола принадлежат останки.

В окаменелостях гадрозавров исследователи отмечают одну необычную закономерность: зажившие переломы остистых отростков (гребней, выступающих над позвонками) на хвосте. В чем заключается странность? Полученные травмы поразительно схожи между собой. Они всегда располагаются в определенной области — в проксимально-средней части хвоста (ближе к туловищу, но не у самой основы). Повреждения затрагивают не один или два позвонка, а целую последовательность — пять и более позвонков, расположенных подряд. Что могло являться причиной такой специфической и повторяющейся травмы у разных видов гадрозавров, обитавших в различные эпохи и в разных регионах мира?

Авторы исследования, опубликованного в журнале Cell, разобрали несколько гипотез, объясняющих эту специфическую травму. На их работу обратил внимание сайт «Вокруг Света». Первая: нападение хищника. Это маловероятно, поскольку укусы крупных хищников (как тираннозавр) оставляют следы зубов и повреждают небольшой участок хвоста (два-три позвонка). Когти мелких хищников (как дромеозавры) оставляют точечные проколы. Ничего из этого не наблюдалось.

Вероятность случайной встречи с сородичем мала. Если бы динозавр наступил на хвост лежащего, он, скорее всего, повредил бы лишь его кончик, а не основание. Кроме того, такое событие вряд ли могло бы вызвать перелом сразу нескольких позвонков, от пяти до семи.

Вполне вероятно, что причиной повреждений могли быть внутривидовые конфликты и удары хвостами? Однако, это маловероятно. Хвост гадрозавра имел широкую и плоскую форму, поэтому при боковом ударе точка соприкосновения пришлась бы на боковую часть хвоста и мышцы, а не на кончики остистых отростков.

Случайное падение или перекат? При падении на спину динозавр мог бы повредить отростки не только на хвосте, но и на спине, а также в крестцовой области, где они достигали значительной высоты. При этом травмы наиболее интенсивно затрагивали хвост.

Существует только одна известная версия — копулятивная. Мы не располагаем информацией и, вероятно, никогда не узнаем, в какой позе размножались гадрозавры. Однако ученые выдвинули предположение, что наиболее вероятный способ был схож с тем, что используют крокодилы и другие их ближайшие родственники — страусы и эму. Вероятно, гадрозавры также обладали фаллосом, поскольку он присутствует у крокодилов, эму и гусей. На основании этих данных палеонтологи создали несколько гипотетических моделей спаривания гадрозавров.

Невозможно установить единственно правильный вариант. Поэтому было принято решение остановить наблюдение на стадии после спаривания, когда самец находится на самке. В этот момент его массивное тело, достигающее нескольких тонн, способно травмировать структуры позвоночника самки.

Гипотеза была проверена посредством анализа методом конечных элементов (FEA). Этот метод используется в краш-тестах автомобилей, авиастроении, а также при расчетах корпусов ядерных реакторов и в аналогичных задачах. Он заключается в создании цифровой модели объекта и последующем расчете его поведения и поведения его компонентов под воздействием нагрузки.

Ученые разработали цифровую модель позвоночника эдмонтозавра, относящегося к гадрозавридам, и имитировали воздействие нагрузки в три тонны – примерно такой вес имел бы самец, оказывающий давление на бедренную кость самки. В ходе экспериментов, при углах воздействия от 30 до 60 градусов, возникали переломы, аналогичные тем, что наблюдаются на ископаемых останках

Новое исследование предоставило не только информацию о сексуальном поведении динозавров, но и стало полезным инструментом для палеонтологов, позволяющим различать самцов и самок. Определение пола по окаменелостям представляет собой сложную задачу, поэтому появление дополнительного метода является ценным приобретением.