Scienty

Изучение цифровой модели спаривания утконосых динозавров предоставило 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.

Фото: img.freepik.com

Предложенная цифровая модель, имитирующая спаривание утконосых динозавров, предоставила вероятное объяснение часто встречающихся травм в области основания хвоста. В настоящее время это первая реконструкция полового поведения нептичьих, то есть уже не существующих, динозавров. Полученные данные могут способствовать установлению пола по скелетным останкам.

Гадрозавриды, известные также как утконосые, представляют собой семейство крупных динозавров-растительноядных, которые были широко распространены в позднем меловом периоде, непосредственно перед глобальным вымиранием. Эти животные могли вырастать почти до 17 метров в длину и весить до 16 тонн. Они обитали большими группами. Название семейству дано из-за их широкого и уплощенного клюва, напоминающего клюв утки, который использовался для поедания растений. У многих видов на головах присутствовали сложные костяные выросты, предположительно служившие для коммуникации и привлечения половых партнеров.

Изначально гребни использовались для определения пола у оленей – по их форме и размеру. Однако впоследствии выяснилось, что форма помогает различать виды, а не пол. В настоящее время, без этого признака, осталось крайне мало надежных способов установить, является ли найденный скелет самца или самки.

В окаменелостях гадрозавров исследователи отмечают единую необычную особенность: зажившееся повреждение остистых отростков (выступающих гребней, расположенных над позвонками) на хвосте. В чем заключается необычность этой черты? Полученные травмы поразительно схожи. Они всегда локализуются в определенной области – в проксимально-средней части хвоста (ближе к туловищу, но не у самого основания). Повреждения затрагивают не один или два позвонка, а целую последовательность – пять и более позвонков, расположенных подряд. Что могло быть причиной такой специфической и повторяющейся травмы у различных видов гадрозавров, обитавших в разные эпохи и в разных географических регионах?

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.

Случайно наступил сородич? Маловероятно. Если бы динозавр наступил на хвост другого, лежащего, он, вероятно, повредил бы только его кончик, а не основание. Кроме того, это вряд ли вызвало бы перелом сразу нескольких позвонков.

Возможно, причиной повреждений стали внутривидовые конфликты и удары хвостами? Однако это маловероятно. Хвост гадрозавра имел широкую и плоскую форму, и при боковом ударе точка соприкосновения приходилась бы на боковую часть хвоста и мышцы, а не на концы остистых отростков.

Случайное падение или перекатывание? При падении на спину динозавр мог бы травмировать отростки не только на хвосте, но и на спине, а также в крестцовой области, где они достигали значительной высоты. При этом основная концентрация повреждений приходилась на хвост.

Сохранилась только одна гипотеза — копулятивная. Мы не располагаем информацией и, вероятно, никогда не узнаем, в какой позе спаривали гадрозавры. Однако ученые считают, что наиболее вероятный вариант – поза, схожая с той, которую используют крокодилы и их ближайшие родственники, такие как страусы и эму. Предполагается, что гадрозавры обладали фаллосом, поскольку он присутствует у крокодилов, эму и гусей. На основании этих данных палеонтологи воссоздали несколько предполагаемых поз спаривания гадрозавров.

Невозможно определить единственно правильный вариант. Поэтому было принято решение остановиться на стадии, наступающей после спаривания, когда самец отдыхает на самке. В этот период тело самца, имеющее вес в несколько тонн, способно нанести повреждения позвоночным отросткам самки.

Гипотеза была проверена исследователями с использованием метода конечных элементов (FEA). Этот метод находит применение в краш-тестах автомобилей, авиастроении, а также при расчетах корпусов ядерных реакторов и подобных задачах. Он предполагает создание цифровой модели объекта, после чего проводится расчет поведения этого объекта и его компонентов под воздействием нагрузки.

Ученые разработали цифровую модель позвоночника эдмонтозавра, вида гадрозаврид, и имитировали воздействие нагрузки в три тонны (примерно соответствующей массе самца, оказывающего давление на бедренную кость самки) под различными углами. Результаты показали, что давление под углами от 30 до 60 градусов вызывало переломы, аналогичные тем, что наблюдаются на окаменелостях

Новое исследование предоставило не только информацию о сексуальном поведении динозавров, но и стало для палеонтологов полезным инструментом для определения пола ископаемых останков. Распознавать пол по окаменелостям достаточно сложно, поэтому дополнительный метод будет весьма кстати.