На протяжении многих лет палеонтологи обсуждали, обладали ли динозавры холоднокровностью, свойственной современным рептилиям, или были теплокровными, как птицы и млекопитающие. На данный момент, похоже, этот вопрос разрешен: биологические молекулы, обнаруженные в костях, указывают на то, что многие динозавры поддерживали постоянную температуру тела.
За последние десятилетия наше понимание динозавров претерпело значительные изменения. Они больше не воспринимаются как исключительно примитивные и лишенные эмоциональности существа, предназначенные лишь для убийства. Вместо этого, выяснилось, что многие из них имели красочное «оперение» и сложные социальные взаимодействия. Очередным ударом по «мифу о токсичной рептильности» древних ящеров стал наконец решенный вопрос об их теплокровности.
Способность поддерживать постоянную температуру тела за счет внутренних метаболических процессов, известная как гомойотермия (теплокровность, эндотермность), стала значительным эволюционным приобретением для позвоночных. В отличие от таких фундаментальных достижений, как, например, позвоночник или кишечник, появившихся у древнейших позвоночных и впоследствии передававшихся по наследству с модификациями, теплокровность представляет собой иной вид эволюционного прогресса.
Активное теплообразование развилось у млекопитающих и птиц независимо друг от друга — точное количество таких случаев в истории биосферы установить затруднительно. Что касается птиц теплокровность считают более эффективной и возникшей еще у древних и примитивных представителей этой ветви эволюции.
Пойкилотермные (холоднокровные, эктотермные) животные отличаются от гомойотермных. Они не способны вырабатывать тепло посредством метаболизма, но могут получать его другими способами, например, за счет активной мышечной деятельности, нагрева на солнце или даже « воруя» его у других. К классу холоднокровных относятся различные виды рыб, земноводных и современных рептилий, такие как крокодилы, черепахи, гаттерий, ящериц и змей.
Многих динозавров, которых также называли «ужасными ящерами», ошибочно относили к пойкилотермам, наряду с морскими и летающими ящерами доминировали в мезозойской эре. Действительно, зачем им тратить ресурсы на поддержание постоянства своей температуры в то теплое и даже жаркое время? С другой стороны, теплокровность — не только определенная температура, а еще быстрый обмен веществ и лучшая адаптация.
Авторы новой статьи в Nature. Ученые во главе с Жасминой Виманн из Йельского университета (США) провели исследование остатков биологических молекул, извлеченных из образцов, принадлежавших различным видам динозавров.
«Разработанный Жасминой Виманн новый протокол открыл возможность непосредственного изучения метаболизма вымерших организмов, что ранее казалось невозможным. Кроме того, мы установили, что разные группы организмов демонстрировали различную скорость метаболизма, что и предполагалось ранее на основании других исследований, однако прямые подтверждения отсутствовали», — рассказал Новым соавтором статьи выступил Маттео Фаббри (Mattheo Fabbri.
Эффективное использование кислорода и энергии является ключевым аспектом метаболизма, поэтому ученые стремились найти молекулы, которые могли бы определить скорость протекания этих процессов. В ходе исследования были рассмотрены 55 видов животных, среди которых присутствовали различные динозавры, их летающие потомки птеродактили, морские плезиозавры, а также ряд современных наземных позвоночных, относящихся к амниотам).
Анализ образцов бедренных костей животных с помощью спектроскопии выявил признаки окисления липидов и «сшивок» биомолекул, что указывает на высокую активность метаболизма. Полученные данные позволили установить, какие животные обладали способностью поддерживать постоянную температуру тела, а чья зависела от температуры окружающей среды.
Палеонтологи представили это в виде эволюционного древа, демонстрирующего отдельные линии, ведущие к теплокровным животным, и показавшего, что они развились независимо. Основной вывод состоит в том, что плезиозавры, птерозавры, а также динозавры, такие как велоцираптор, тираннозавр и брахиозавр, обладали теплокровностью, то есть группы ящеротазовых. У некоторых из них наблюдался не просто ускоренный, а значительно повышенный метаболизм, что делало их обмен веществ быстрее, чем у современных птиц.
Представители другой значительной группы травоядных динозавров, таких как трицератопс и стегозавр (птицетазовые), вероятно, обладали холоднокровной физиологией.