Обобщение всех исследованиий динозавров

Схема, иллюстрирующая соотношение примитивных и продвинутых характеристик у крупнейших растительноядных животных: млекопитающих, завропод, птицетазовых динозавров и современных рептилий. Слева направо: млекопитающие (африканский слон, жираф, ископаемый носорог индрикотерий), завроподы (аргентинозавр, брахиозавр), птицетазовые динозавры (шантунгозавр, трицератопс), гигантская галапагосская черепаха. Рис. из обсуждаемой статьи в Science Схема, иллюстрирующая соотношение примитивных и продвинутых характеристик у крупнейших растительноядных животных: млекопитающих, завропод, птицетазовых динозавров и современных рептилий. Слева направо: млекопитающие (африканский слон, жираф, ископаемый носорог индрикотерий), завроподы (аргентинозавр, брахиозавр), птицетазовые динозавры (шантунгозавр, трицератопс), гигантская галапагосская черепаха. Рис. из обсуждаемой статьи в Science

Строение зубов, рта и шеи у завропод довольно разнообразно, что свидетельствует об отсутствии у них какой-то одной раз и навсегда установленной диеты (хотя все они, несомненно, питались только растительной пищей). Однако у всех завропод есть одна примитивная черта, которая резко отличает их от других крупных фитофагов — млекопитающих и птицетазовых динозавров. Завроподы никогда не пережевывали пищу: зубы и челюсти у них были небольшие и совершенно не приспособленные для жевания. Не было у них и привычки глотать камни, чтобы с их помощью перетирать проглоченную растительность в желудке, как это делали некоторые другие динозавры и птицы. По-видимому, отсутствие жевательного аппарата компенсировалось тем, что пищеварительный тракт завропод из-за их чудовищных размеров был очень длинным, так что в нём успевала перевариться даже непережеванная пища.

Отказ от пережевывания пищи позволил голове завропод оставаться маленькой, а это, в свою очередь, сделало возможным развитие очень длинной шеи, благодаря которой завроподы могли, не затрачивая особых усилий, добираться до источников пищи, недоступных другим животным. Предполагается, что длинная шея могла использоваться и для привлечения половых партнеров; может быть, самцы завропод «боролись» своими шеями, подобно современным жирафам. В этом случае удлинению шеи должен был способствовать половой отбор.

У большинства крупных растительноядных млекопитающих и птицетазовых динозавров, напротив, развились очень мощные зубы, челюсти и жевательная мускулатура, что привело к резкому увеличению размеров головы. Это наложило существенные ограничения на допустимую длину шеи.

Крупные размеры тела порождают целый ряд физиологических проблем, важнейшей из которых является проблема перегрева. Кроме того, наличие длинной шеи затрудняет поступление свежего воздуха в легкие (нужно очень глубоко вдохнуть, чтобы в легкие попал не только тот воздух, который остался в длинном дыхательном горле после предыдущего выдоха). По-видимому, завроподы решили обе эти проблемы благодаря развитию очень сложной и совершенной системы «воздушных мешков».

Воздушные мешки, скорее всего, появились еще у общих предков всех ящеротазовых динозавров, то есть завропод и хищных теропод, а от последних были унаследованы птицами. У птиц благодаря воздушным мешкам, соединенным с легкими сложной системой трубок и клапанов, свежий воздух прогоняется через легкие как на вдохе, так и на выдохе. Помимо интенсификации дыхания, воздушные мешки обеспечивают эффективное охлаждение организма. О том, что у ящеротазовых динозавров тоже были воздушные мешки, свидетельствуют результаты изучения их костей (многие воздушные мешки проникают внутрь костей или оставляют на них характерные отпечатки). Новейшие сведения о воздушных мешках у динозавров приведены в только что вышедшей статье: Sereno P.C., Martinez R.N., Wilson J.A., Varricchio D.J., Alcober O.A., et al. (2008) Evidence for Avian Intrathoracic Air Sacs in a New Predatory Dinosaur from Argentina // PLoS ONE 3(9): e3303.