Малыши гигантских динозавров росли очень быстро

Рис. 1. После знаменитой находки в Аргентине многочисленных яиц гигантских динозавров с сохранившимися внутри эмбрионами (L. M. Chiappe et al., 1998. Sauropod dinosaur embryos from the Late Cretaceous of Patagonia) появилась возможность более предметно изучить раннее развитие самых крупных животных на нашей планете. Взрослый рапетозавр и его недельный малыш, а рядом для сравнения человеческий силуэт. Фото с сайта news.discovery.com

В местонахождении Меварано (Maevarano_Formation) позднемелового возраста на Мадагаскаре вместе с разнообразнейшими скелетными остатками животных найдены кости гигантского динозавра рапетозавра (Rapetosaurus krausei). К известным ранее находкам рапетозавра прибавился совсем юный экземпляр, возраст которого, судя по линиям нарастания костей, составлял всего несколько недель. Оценки скорости роста оказались фантастическими: после вылупления из яйца за первые несколько недель жизни этот динозавренок увеличился в 10 раз! Форма костей и суставов у этого малыша схожа с костями взрослых рапетозавров, а это означает выводковый тип развития у гигантских зауропоподов: динозаврята вылуплялись из яиц уже полностью подготовленными к самостоятельной жизни.

При упоминании динозавров сразу возникает образ гигантского зубастого монстра. Или не зубастого, но все равно огромного: в музее рядом с такими моделями или скелетами с трепетом останавливаешься, поднимаешь голову, чтобы на миг почувствовать себя счастливо выжившей мелюзгой. Действительно, зауроподы — растительноядные динозавры — достигали 45 м в длину и весили 30–90 тонн.

Рис. 2. Реконструкции некоторых зауропод на фоне человеческого силуэта (небольшой график вверху сравнивает их усредненный рост с ростом слона). Все они были растительноядными, медлительными животными, с весьма однообразной локомоцией. Они ходили, переставляя ноги прямо под туловищем, движение ног в стороны или их вращение не предусматривались, маневренностью обладали шея и хвост. В коже имелись костяные пластинки (справа вверху), которые служили резервуаром минеральных веществ, необходимых для построения и укрепления костей. Эти пластинки шли в дело, растворяясь и давая нужные минералы, если по тем или иным причинам возникал их дефицит. Ведь эти гиганты не могли себе позволить легкомысленное отношение к несущим конструкциям. Рисунок с сайта dinosaurs.afly.ru

Вне нашего эмоционального восхищения этими животными существуют и более осмысленные вопросы: как они могли вырасти в таких колоссов? Возможно, они рождали уже вполне подрощенных детенышей? Но если все же динозаврята вылуплялись из яиц, то насколько быстро они росли, и как долго продолжался ускоренный рост? Они могли расти очень быстро в первые годы жизни, а потом перестать увеличиваться в размерах, а могли расти медленно, но в течение всей своей жизни. Ответы на эти вопросы помогают понять, как в ходе эволюции появлялись гиганты. После того, как в 1998 году была опубликована сенсационная работа о находках яиц гигантских зауроподов с эмбрионами внутри, по крайней мере, вопрос о живорождении отпал сам собой. Но второй вопрос о специфике роста гигантских динозавров остался. Имелась начальная точка — размер яиц и размер эмбрионов — и конечная точка — выросший динозавр.

Строение и линии нарастания костей динозавров дали представление об исключительно большой скорости роста молодых животных. Так, маменчизавр (род Mamenchisaurus) в первые 10 лет жизни прибавлял по 2 тонны в год, аргентинозавр (род Argentinosaurus) в первые 5 лет — даже и по 3 тонны, а на пике своего роста — по 40 кг в день (см. видео)! Но это все гипотетические усреднения, которым не хватало фактических подтверждений. И вот они нашлись. Ученые из Бабрахамского института (Кембридж, Англия) и Кембриджского университета нашли на Мадагаскаре остатки рапетозавра Rapetosaurus krausei, относящегося к группе зауропод. Взрослые особи дорастали, насколько можно судить по известным находкам, до 15 м в длину. Вдобавок к имевшимся костям сравнительно крупных представителей вида нашлись и скелетные остатки совсем маленького детеныша. По линиям нарастания клеток в трубчатых костях ученым удалось определить, что детенышу было всего несколько недель, когда он погиб. Так что получается, что это самый юный представитель гигантских динозавров из всех известных на сегодняшний день. А для реконструкций закономерностей роста появилась одна, но важная, точка — малыши, недавно вышедшие из яиц.

Рис. 3. Юные рапетозавры по сравнению с наблюдателем-ученым (мне было бы приятно думать, что женский силуэт — это сама Кристи Карри Роджерс (Kristi Curry Rogers), описавшая в 2001 году рапетозавра, а теперь и его детенышей). Серый контур — размер динозавренка из яйца, динозаврик побольше — реконструкция найденного двух–трех недельного детеныша, желтым цветом показана его плечевая кость, зеленым и синим — соответствующие кости подрощенной молоди рапетозавра. Если их масштабировать к кости взрослого экземпляра (справа черный контур), то видно, что они одной формы, то есть рост изометричен. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

По характерным особенностям остеоцитов и расположению кровеносных сосудов в костной ткани (от кровеносных сосудов остаются полости) ученые определили скорость роста динозавренка в момент вылупления и последующей жизни. Также прикинули и размеры детеныша по остаткам соответствующих костей взрослых животных (две конечности и позвонки). Получилось, что когда он вылупился из яйца, то весил примерно 2,5–3 кг, примерно как немного недоношенный человеческий младенец. Но уже через две–три недели его вес достиг 40 кг. Иными словами, за первые недели жизни малыш вырос в 10 раз! Это подтверждает гипотезу об исключительно высокой скорости роста уже на самых первых этапах жизни гигантов (а не растянутый рост в течение всей жизни).

Параметры всех костей детенышей соответствуют своим взрослым характеристикам, это так называемый изометрический рост, который известен для птиц с выводковым типом развития (см. Выводковые птицы). Судя по всему, динозаврята вылуплялись из яиц вполне сформированными, минуя период беспомощной зависимости от родительской опеки. Они уже имели зубы и могли сразу начинать самостоятельно питаться. Вообще, трудно представить себе, чтобы многотонная мама заботилась о своем выводке. Более вероятно, что она не замечала его и даже могла случайно раздавить своих малышей. Так что они вынуждены были с самого рождения уметь себя прокормить. Да еще и так, чтобы побыстрее перерасти размеры возможных жертв хищников. А там, на мадагаскарском берегу позднемелового океана, судя по ископаемым находкам, было немало желающих съесть неповоротливого динозавренка: гигантские лягушки (Beelzebufo ampinga), змеи, крокодилы (род Mahajangasuchus), дромеозавры (род Rahonavis), хищные майюнгазавры (Majungasaurus crenatissimus) и кое-какие млекопитающие. Вполне вероятно, что рацион динозаврят составляли не растительные малокалорийные корма, а белковая пища, например, насекомые, иначе столь быстрый рост был бы невозможен.

Исследователи отмечают, что динозаврята, в отличие от своих громоздких родителей, могли быстрее бегать, хотя характеристики движения были те же. В этом видится крайняя специализация гигантизма: уже с самого рождения кости были подготовлены для выдерживания колоссального веса, а мышцы крепились к костям так, чтобы при шаге переставлять ноги с максимальной опорой для веса, движения конечностей в сторону и их вращательные движения были минимальными. И никаких онтогенетических отступлений от этих жестких правил не позволялось, ведь при столь быстром росте онтогенез не смог бы оперативно преобразовать один тип движения в другой.

Источники:
1) Kristina Curry Rogers, Megan Whitney, Michael D’Emic, Brian Bagley. Precocity in a tiny titanosaur from the Cretaceous of Madagascar // Science. 2016. V. 352. P. 450–453.
2) Luis M. Chiappe, Rodolfo A. Coria, Lowell Dingus, Frankie Jackson, Anusuya Chinsamy, Marilyn Fox. Sauropod dinosaur embryos from the Late Cretaceous of Patagonia // Nature. 1998. V. 396. P. 258–261.

Елена Наймарк