Стало известно, какая температура была у динозавров

18 июня 2020

492

Стало известно, какая температура была у динозавров

Все мы знаем, что животные делятся на холоднокровных, или эктотермных, и теплокровных, или эндотермных. У холоднокровных температура тела зависит от температуры окружающей среды, к ним относятся рыбы, рептилии и амфибии. Интенсивность обмена веществ у холоднокровных невысока. Теплокровные, наоборот, могут поддерживать постоянную температуру тела независимо от того, тепло ли вокруг или холодно, благодаря более активному метаболизму; к теплокровными относятся птицы и звери (за исключением голого землекопа).

И есть ещё мезотермные животные, которых трудно отнести как к теплокровным, так и к холоднокровным. Такие животные называются мезотермными, и из современных видов к ним относятся, например, большая белая акула, тунец, кожистая черепаха, ехидна. Подобно млекопитающим и птицам, они могут генерировать собственное тепло, но не в состоянии поддерживать постоянную температуру тела, что сближает их с современными рептилиями. У тунца, например, температура тела заметно снижается, когда он уходит на глубину, но всё она будет равно выше, чем у воды вокруг.

Но с современными видами легко выяснить, к каком типу «-кровности» они относятся, а как быть с вымершими? Например, с динозаврами? С одной стороны, они рептилии, поэтому было бы логично, если бы они тоже были холоднокровными. Долгое время холоднокровность динозавров ни у кого не вызывала сомнений. Однако самыми близкими родственниками прежних динозавров на сегодняшний день являются птицы, интенсивность обмена веществ у которых чрезвычайно высока. И со временем исследователи всё чаще стали задаваться вопросом, как произошёл такой резкий скачок от холоднокровных динозавров к теплокровным птицам, и не были ли вымершие ящеры отчасти теплокровными. 

Исследователи из Университета Нью-Мексико, которые оценили по строению костей скорость роста некоторых видов динозавров и пришли к выводу, что те были полутеплокровными, мезотермными: они росли слишком быстро для истинно холоднокровных, однако недостаточно быстро для истинных теплокровных. Но оценка метаболизма по строению костей – лишь один из методов. Ещё одним параметром может служить уровень изотопов углерода и кислорода в костях и зубах: в зависимости от того, при какой температуре тела они формировались, изотопов в них может быть меньше или больше. Однако, чтобы использовать изотопные метод, материал должен быть достаточно хорошо сохранившимся, а ископаемые кости и зубы не всегда могут похвастаться хорошей сохранностью. Может быть, вместо них можно использовать какие-нибудь другие ископаемые находки? Например, яичную скорлупу? Ведь яйца формируются внутри тела рептилии, и накопление изотопов в скорлупе яйца должно отражать уровень метаболизма родителя.

Роберт Игл и его коллеги из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе проанализировали содержание изотопов в скорлупе яиц двух разновидностей динозавров: огромных травоядных титанозавров, которые могли достигать в длину 40 метров, и сравнительно небольших овирапторов, которые ходили на задних ногах, вероятно, были покрыты перьями и достигали в высоту всего 2 метров. (Кстати говоря, считается, что овирапторы не только откладывали яйца, но и насиживали их.) Отдельной, и довольно хитроумной, задачей было понять, годится ли материал для анализа, хорошо ли хранилась скорлупа на протяжении миллионов лет, сильно ли изменился её химический состав. В результате из 32 образцов были отобраны шесть: три – от овирапторов, и три – от титанозавров.

Если бы яйца формировались при низкой температуре тела, то в карбонате кальция, из которого состоит скорлупа, было бы много связей между редкими изотопами С13 и О18. По этому параметру яйца динозавров сравнивали с яйцами нескольких современных птиц и рептилий. В результате оказалось, как пишут авторы работы в Nature Communications, что у титанозаврид температура тела была около 37,6°С, а у овирапторов – 31,9°С. В 2011 году Роберт Игл опубликовал похожую работу, в которой шла речь о двух видах зауропод (к которым относятся, например, диплодоки) – их температуру «измеряли» по изотопному составу зубной эмали, и её рассчитали равной 36-38°С. Возможно, что и огромные титанозавриды, и колоссальные зауроподы имели схожий метаболизм, который их грел. Однако нельзя исключать другую возможность – что теплокровность тех и других есть следствие их размеров. Такое явление называют гигантотермностью: у крупных животных тепло, накопленное в большом объёме тела, медленнее рассеивается через его поверхность, так что даже обычные холоднокровные виды могут «прикидываться» теплокровными. Температура их тела всё равно зависит от среды, просто размеры тела, в силу элементарной физики, позволяют сберегать тепло.

Что же до овирапторов, то они оказались холоднее огромных травоядных ящеров, и уж тем более им далеко до современных птиц; однако и на холоднокровных они не похожи. Согласно тому же изотопному анализу, температура окружающей среды в те времена в среднем не превышала 26,3°С, и у овирапторов должен был быть механизм который позволял им быть теплее. Однако что это был за механизм, мы пока не знаем. Может быть, у динозавров и впрямь был интенсивный обмен веществ, позволявший им быть по-настоящему теплокровными, но также вполне вероятно, к примеру, что древние рептилии просто с умом пользовались энергией солнца, принимая солнечные ванны, а сохранять полученное тепло им помогал перьевой покров. Так что, строго говоря, вывод здесь такой: мы знаем, что некоторые динозавры могли поддерживать более высокую, по сравнению с окружающей средой, температуру тела, но были ли они при этом действительно теплокровными, неизвестно.