Учёные изучали останки динозавров, желая узнать, как их скелеты справлялись с огромным весом. По результатам исследования выяснилось, что структура костей рептилий отличалась от строения костей птиц и млекопитающих: особенное устройство трабекулярной кости делало скелет прочным и способным выдерживать большой вес динозавров.
Для динозавровМеханические свойства костей играли важную роль в выживании животных. Скелет из очень тяжелых костей помешал бы им выжить в природе: например, зауроподам было бы трудно поддерживать длинные и массивные шеи. Трабекулярная (губчатая) структура костей помогала нормальному функционированию животных — она легкая, но способна удерживать большой вес.
Для выяснения того, как скелет рептилий противостоял огромному весу тела и значительным физическим нагрузкам, группа палеонтологов, специалистов по механике и биомедицинских инженеров исследовала образцы верхнего эпифиза большеберцовой кости и нижнего… эпифиза бедренной костиОбразуют коленный сустав гадрозавров и зауроподов с помощью компьютерной микротомографии.
Результаты работы… опубликованы в журнале PLOS One.
Ученые сравнили строение тканейУ современных и вымерших млекопитающих и птиц подобное наблюдается, как и у рептилий: объём трабекулярной кости увеличивался пропорционально массе тела. трабекулВ костях динозавров количество перегородок, формирующих губчатую костную ткань, обратно пропорционально массе. Чем тяжелее рептилия, тем меньше трабекул было в кости, и тем уже они были. При этом количество связей между ними росло. «Структура трабекулярной — или губчатой — кости у динозавров оказалась уникальной», — сказал Тони Фиорилло, палеонтолог и один из авторов исследования.
Исследование выявило, что усиление связей в губчатой кости является эффективным способом укрепления скелета у крупных животных. Такой подход позволяет сделать его более легким, не теряя механических свойств. Авторы публикации подчеркнули, что без этой адаптации скелет гадрозавров и зауроподов был бы слишком тяжелым для движения.
Исследование имеет несколько ограничений: в нем изучили мало видов, образцы могли утратить некоторые клеточные особенности, а масса животных оценить с точностью не представляется возможным.
Авторы считают полученные результаты особенно полезными для аэрокосмической промышленности, строительства и транспорта. «Понимание архитектуры трабекулярной кости динозавров может помочь нам разработать легкие и прочные материалы в лаборатории», — подытожил Тревор Агирре, ведущий автор статьи.