Обычно глазницы рептилий представляют собой простое круглое отверстие в черепе, где при жизни находилось глазное яблоко. Однако у хищных динозавров ситуация была иной. Анализ глазниц нескольких видов хищных динозавров показал, что их форма также эволюционировала, чтобы поглощать удары и обеспечивать владельцу максимально эффективный укус.
Хотя глазницы, как правило, не включаются в состав челюстной системы, у хищных динозавров, в отличие от них, у которых черепа были полностью адаптированы для нанесения смертельных укусов, ситуация складывалась иначе.
Анализ формы глазниц, проведенный на образцах более чем 500 видов динозавров, выявил необычные формы: некоторые из них напоминали восьмерку или имели форму замочной скважины. Эти образцы принадлежали хищным динозаврам, у которых длина черепа превышала метр.
Используя компьютерное моделирование и оценив нагрузки на кости при сильном укусе, исследователи стремились определить причину необычной формы глазниц. Полученные результаты показали, что смоделированный череп с круглой глазницей испытывал более высокие нагрузки во время укуса: при сильном захвате добычи такой «динозавр» подвергался риску переломов.
Однако, замена круглой формы глазницы на, к примеру, эллиптическую, существенно уменьшала нагрузку — это давало возможность хищникам, включая тираннозавра рекса, благодаря этим изменениям животные получили больше свободы в действиях и меньше риска получить черепно-мозговую травму. Интересно, что подобные изменения формы глазниц наблюдались не только в процессе эволюции, но и в индивидуальном развитии. Например, у молодых тираннозавров форма глазницы была более округлой, чем у взрослых, что физически ограничивало их способность наносить такие же мощные укусы.
Изменение формы глазницы не осталось без последствий: сокращение «полезной площади» привело к тому, что глазное яблоко занимало лишь верхнюю часть глазницы, что повлекло за собой уменьшение его размеров.
Если бы глаза тираннозавров росли пропорционально длине их черепа, то у взрослых особей они могли бы достигать 30 сантиметров в поперечнике и весить до 20 килограммов. Однако в действительности диаметр глаз составлял около 13 сантиметров, а вес – примерно два килограмма.
Исследование опубликовано в журнале Communications Biology.