Новые исследования предоставили дополнительные доказательства того, что многие динозавры были теплокровными и активными существами, что противоречит распространенному представлению о них как о холоднокровных животных.
По окаменелым останкам древних рептилий, известных как майазавры австралийский биолог Роджер Сеймур (Roger S. Seymour) благодаря совместным исследованиям с коллегами из США ученым удалось выяснить, что в период взросления, характеризующемся бурным ростом, эти животные потребляли значительное количество питательных веществ. Результаты работы исследователей опубликовал журнал Paleobiology.
У птиц, млекопитающих и варанов, включая комодского дракона, наблюдается ( Varanus komodoensis), микротрещины, возникающие в костях ног динозавров в результате их активного образа жизни, способны к самозаживлению посредством ремоделирования. В процессе этого кровеносные капилляры проникают сквозь старую костную ткань, формируя на ее месте новую. Под микроскопом обновленные участки выглядят как колоннообразные структуры, которые называют вторичными остеонами.
В костях ранее неоднократно обнаруживали палеонтологи динозавров такие вторичные остеоны — свидетельство ремоделирования костей, характерного для теплокровных. Однако в прежних исследованиях мало внимания уделяли костям молодых динозавров, еще находящихся в процессе формирования или моделирования.
В своей работе Роджер Сеймур решил исправить упущение и проследить за костями одного вида динозавров на разных стадиях роста. Материалом для исследования послужили найденные в американском штате Монтана окаменелые останки майазавров ( Maiasaura), населявших Землю более 74 миллиона лет назад.
Известно, что майазавры характеризовались необычайно быстрым ростом. Уже во второй год жизни они набирали вес от 200 до 400 килограммов, а к третьему году достигали половой зрелости. К моменту достижения юности вес этих животных превышал три тонны. В качестве примера, современные нетеплокровные гребнистые крокодилы в возрасте двух лет весят приблизительно шесть килограммов. Они достигают зрелости в возрасте от 10 до 16 лет, когда самки набирают вес примерно до 34 килограмма, а самцы — до 115.
Учитывая столь быстрый рост майазавров, их кости, вероятно, формировались с высокой скоростью. Удлинение и утолщение костей – сложный и энергоемкий процесс, который, безусловно, нуждался в большом количестве кислорода и питательных веществ, доставляемых кровью.
Для определения скорости кровотока в костях майазавров исследователи использовали новаторский подход, описанный в работе как «метод отверстия» (в оригинале — foramen technique). Кровоснабжение длинных костей ног, например бедренной и большеберцовой, осуществляется через главную питательную артерию, которая входит в кость через отверстие, заметное на её поверхности. Диаметр этого канала соответствует размеру артерии и позволяет оценить скорость кровотока и интенсивность метаболических процессов.
Анализ окаменелых останков майазавров различного возраста позволил ученым определить скорость кровотока, измерив размер отверстий в их костях.
В результате проведенных расчетов установлено, что скорость кровотока у годовалых майазавров весом от 189 до 455 килограммов не отличалась от скорости кровотока у особей в возрасте от 6 до 11 лет и весом от 1680 до 3200 килограммов. Это говорит о том, что костный метаболизм у годовалых животных на единицу массы был в более чем вчетверо интенсивнее, чем у взрослых. Так, у детеныша майазавра весом 2 килограмма приток крови к грамму бедренной кости был в 15 раз выше, чем у взрослых особей.
Полученные различия продемонстрировали, что майазаврам требовалось значительно больше питательных веществ для формирования костной ткани в период роста, чем в зрелом возрасте.
Ученые также определили, что размер отверстий в костях взрослых майазавров аналогичен таковому у современных млекопитающих и значительно превышает показатели у большинства ныне живущих рептилий. Данный факт подтверждает предположение о том, что динозавры не были холоднокровными и неповоротливыми, а теплокровными и активными животными, доминирующими в эпоху мезозоя.