Спинозавр, крупнейший хищный динозавр, не был подводным охотником, показало исследование

Спинозавр, самый крупный из известных хищных динозавров, бродивших по Земле, был приспособлен для охоты вдоль береговой линии, а не для погружения глубоко под воду.

Охотничьи привычки Spinosaurus aegyptiacus, крупнейшего из известных хищных динозавров, бродивших по Земле, стали предметом интенсивных научных дискуссий с тех пор, как в 2014 году были опубликованы подробные описания его наиболее полных на сегодняшний день окаменелостей.

В то время спинозавра описывали как «полуводного» хищника, который рыскал по береговой линии рек мелового периода, пробираясь в илистые берега, чтобы устроить засаду на рыбу своими массивными крокодиловыми челюстями и сцепленными зубами.

Недавние открытия отодвинули спинозавра дальше от берега, и некоторые исследователи предполагают, что он хорошо подходил для преследования добычи на мелководье и охоты глубоко под водой.

Эти аргументы основаны на новых окаменелостях, которые предполагают, что у спинозавра был мясистый веслообразный хвост для плавания и плотные кости, которые помогали ему погружаться под воду.

Однако новая статья палеонтологов из Чикагского университета и их коллег отвергает эту «водную гипотезу» как надуманную.

Используя обновленные виртуальные реконструкции его скелета и массы тела, основанные на его окаменелостях, они проанализировали его способность перемещать свою огромную массу под водой и обнаружили, что, хотя спинозавр действительно был бичом береговой линии со многими приспособлениями для жизни у кромки воды, он потерпит неудачу как полностью водный, проворный, подводный хищник.

«Думаю ли я, что это животное могло регулярно заходить в воду? Абсолютно, но я не думаю, что он был хорошим пловцом и не был способен к полному погружению», — сказал Пол Серено, профессор биологии и анатомии организмов в Калифорнийском университете в Чикаго и ведущий автор нового исследования, который был одним из руководителей первоначального открытия спинозавра. в 2014.

«Это просто не то животное, которое в самых смелых мечтах могло бы быть динамичным над водой как пловец, а тем более под водой».

Новая статья под названием «Спинозавр не является водным динозавром» была размещена в качестве препринта на сайте bioRxiv и опубликована в журнале eLife.

Неуловимый с самого начала

Spinosaurus aegyptiacus был неуловимым существом с тех пор, как немецкий палеонтолог Эрнст фон Стромер обнаружил его скелет в Египте в 1915 году.

С его удлиненными челюстями и большим парусом, выступающим из позвоночника, Стромер первоначально предложил спинозавра как двуногого рыбоядного хищника. Он выставил окаменелости в Палеонтологическом музее Мюнхена, но они были уничтожены во время бомбардировок союзников во время Второй мировой войны.

Все, что осталось, это записи и рисунки Стромера. Гигантский спинозавр казался потерянным во времени.

Спустя десятилетия шахтеры на юго-востоке Марокко обнаружили то, что оказалось еще одним скелетом спинозавра, похороненным в скалах из песчаника.

Эти окаменелости легли в основу исследования 2014 года, опубликованного в журнале Science, в котором Серено и его команда проанализировали новые окаменелости, а также частичный череп и другие образцы, собранные в музеях по всему миру, наряду с оригинальными записями Стромера и журнальными статьями.

Их выводы принесли команде всемирное признание. Они изображали спинозавра почти как 50-футового монстра с гигантскими сцепленными наклонными зубами для поимки рыбы, длинной шеей и туловищем, короткими задними ногами с мускулистыми бедрами и огромными спинными шипами, покрытыми кожей, которые образовывали его фирменный парус.

У черепа были маленькие ноздри, расположенные дальше на черепе, чтобы он мог дышать, когда он был частично погружен, и крокодилоподобные нервно-сосудистые отверстия на морде, которые могли быть для рецепторов, чтобы ощущать движение в воде. Тем не менее, исследователи по-прежнему рассматривали зверя как «полуводное», животное, которое лучше всего подходит для суши, когда оно отправляется на мелководье в поисках корма.

После этих первоначальных находок исследователи из Портсмутского университета в Соединенном Королевстве собрали почти полный хвост заново открытого скелета, который был спрятан в отложениях рядом с первоначальным костяным карьером.

На хвосте были высокие тонкие шипы, которые должны были быть покрыты кожей, что-то вроде паруса на спине. В статье Nature 2020 года команда из Великобритании предположила, что спинозавр использовал этот мясистый хвост, чтобы двигаться, как угорь, через толщу воды как полностью водный хищник.

В этом году та же команда опубликовала еще одну статью в журнале Nature, в которой сравнивалась плотность костей спинозавра с широким спектром живых и вымерших животных.

Они пришли к выводу, что у динозавра были очень плотные костные стенки, как у пингвинов, что позволяет предположить, что он фактически проводил большую часть своего времени в воде, используя более тяжелые кости в качестве балласта, чтобы регулярно погружаться в воду в подводных поисках.

Грозный хищник, но неуклюжий пловец

Тем временем Серено и его коллеги подошли к вопросу с нескольких новых точек зрения, начиная с ошибки в статье 2014 года («Я люблю признавать ошибки, особенно когда я могу их исправить сам», — сказал Серено).

Когда они рассчитали центр тяжести животного, программное обеспечение не учло массу должным образом, чтобы учесть объем его легких, наклонив его вперед и заставив команду поверить, что оно ходит на четвереньках.

В новом исследовании Серено и его команда построили новую модель спинозавра на основе компьютерной томографии его скелета и дополнили ее мускулатурой и массой тела на основе современных рептилий.

На этот раз они позаботились о том, чтобы учесть объем его легких, из-за чего центр тяжести располагался над его бедрами, что позволяло ему стоять на двух ногах, как и у всех других крупных динозавров-хищников. Серено говорит, что плотные кости имеют смысл для такого крупного животного, передвигающегося на двух ногах.

«Твердые конечности нужны не для балласта во время плавания, а для поддержки огромного веса зверя», — сказал он.

Команда также изучила биомеханику более полной структуры хвоста и проанализировала, насколько он полезен для плавания.

Эксперт команды по механике хвоста Фрэнк Фиш из Университета Западного Честера в Пенсильвании рассчитал мощность движения современных аллигаторов и других рептилий, имеющих мускулистые хвосты с костяными шипами, как у недавно обнаруженного хвоста спинозавра. Используя формулы, часто применяемые для расчета плавания в воде, похожего на угря, они экстраполировали плавательную силу, которую спинозавр мог производить, сгибая хвост и гребя ногами.

Они обнаружили, что он был бы на порядок меньше аллигатора, который при плавании прячет конечности как неэффективные. Спинозавр с такой огромной массой тела, большим парусом и свисающими сзади задними ногами был бы устойчивым к силам под водой и слишком жестким, чтобы привести себя в действие с помощью водных волн.

«Мы основывали наши расчеты на точных изображениях хвоста и ступни и на том, как они должны увеличиваться, если бы они были построены как крокодилы», — сказал Серено.

Спинозавр слишком плавучий, чтобы идти глубоко

Команда также подсчитала, что спинозавр был бы слишком плавучим, чтобы регулярно полностью погружаться под воду, поскольку ему требовалось в 15–25 раз больше расчетной мощности его хвоста.

Костная и мышечная структура хвоста не была бы достаточно гибкой, чтобы плавно продвигать его по воде, в отличие от мясистых хвостовых плавников китов или легких упругих плавников рыб.

Тяжелый костлявый парус на его спине также сделал бы его неуклюжим пловцом, который изо всех сил пытался выпрямиться, в отличие от аллигаторов и крокодилов, которые могут легко вращаться и перекатываться, преследуя свою добычу.

Наконец, команда Серено обратилась к географической летописи окаменелостей, чтобы доказать, что спинозавр не мог быть узкоспециализированным, полностью водным хищником.

Другие его окаменелости были обнаружены в двух внутренних бассейнах Нигера, вдали от доисторических морских берегов. Они были захоронены в прибрежных отложениях вместе с другими крупными травоядными, что позволяет предположить, что они жили как в морских, так и в пресноводных средах обитания.

В новой статье авторы приходят к выводу, что это доказательство является убедительным подтверждением того, что Spinosaurus aegyptiacus является «полуводным двуногим хищником из засады, который часто посещал окраины как прибрежных, так и внутренних водных путей».

Автор Мэтт Вуд