Динозавры могли быть теплокровными

Когда-то динозавры могли быть хладнокровными королями мезозойской эры. Но новое исследование их темпов роста позволяет предположить, что эти доисторические чудовища росли так же быстро, как млекопитающие: а значит, были теплокровными существами. Тем не менее не все согласны с такими результатами, и некоторые палеонтологи предполагают, что динозавры попадают между хладнокровными (эктотермами) и теплокровными (эндотермами) созданиями и обладают промежуточной кровью (мезотермы).

Динозавры считаются рептилиями, поэтому ученые предположили, что эти животные были хладнокровными, как их сородичи, то есть регулировали температуру своего тела в зависимости от среды. Вялый обмен веществ такого хладнокровного динозавра приводил к тому, что он медленно переставлял свои конечности. Теплокровный же динозавр мог контролировать температуру своего тела и обладал более быстрым метаболизмом. Такой чудик мог весело скакать по дому.

Ученые спорили на тему терморегуляции динозавров десятки лет, однако масла в огонь подлила публикация в 2014 году в журнале Science, в которой авторы указали, что динозавры, вероятно, были мезотермами. Более того, предыдущие исследования возможной активности динозавров, потребления энергии и их зубов также находили аргументы в пользу теплокровности этих созданий. Этот вопрос носит не только академический характер; ответ на него мог бы предоставить нам полную картину того, как динозавры жили и умирали, считают ученые.

В стремлении решить споры ученые изучали окаменевшие кости динозавров. Эти кости обладают кольцами роста, которые подобно кольцам дерева показывают, как быстро или медленно росли животные. Ученые сравнили темпы роста динозавров с костями вымерших и живущих животных и обнаружили, что динозавры попали в середину континуума роста между теплокровными и хладнокровными созданиями.

Но у этого исследования есть две больших проблемы, говорит Майкл Д’Эмик, научный инструктор анатомических наук Медицинской школы при Университета Стони Брука в Нью-Йорке. Когда Д’Эмик заново проанализировал данные, используя другие методики, он «с удивлением обнаружил совершенно другие выводы. Динозавры не то чтобы попадали в промежуточную категорию между теплокровными и хладнокровными животными, они отлично вписывались — с точки зрения метаболизма и роста — в среду млекопитающих.

Во-первых, Д’Эмик обнаружил, что ученые, опубликовавшие исследование в 2014 году, рассчитывали ежедневные темпы роста, но кольца роста динозавров скорее описывают ежегодный рост (как у многих живых существ). Это помогло им стандартизировать сравнения с другими животными, в частности с теми, которые достигают зрелого возраста за год, и с теми, которым нужны годы для достижения этого возраста, говорит ученый.

«Проблема, на которую указывает моя работа, в том, что такое животное не растет в течение полугода, в среднем — к примеру, во время холодных или засушливых сезонов. Поэтому нужно делить не на 365, а на 180, что удваивает темпы роста динозавров».

Во-вторых, ученые первоначального исследования не сгруппировали птиц (которые теплокровные) с динозаврами, хотя птицы, вероятнее всего, эволюционировали из теропод, группы плотоядных двуногих животных, в числе которых был и Tyrannosaurus rex.

«Отделять то, что мы обычно считаем «динозаврами», от птиц в статистическом анализе будет нецелесообразным, поскольку птицы являются динозаврами — это просто динозавры, которые не вымерли», — сообщил Д’Эмик в заявлении.

Когда ученый удвоил темпы роста динозавров и добавил к расчетам птиц, динозавры по своим темпам роста стали больше похожи на теплокровных млекопитающих.

Переворот

Авторы оригинального исследования, как и следовало ожидать, с аргументами не согласились — ответ на заявление Д’Эмика был опубликован в Science.

«Мы хотели бы четко заявить, что не согласны с его центральной критикой, и мы подчеркиваем приверженность всем нашим оригинальным выводам», — заявил Джон Грейди, ведущий исследователь оригинальной работы, докторант Университета Нью-Мексико. По мнению Грейди, аргументы Д’Эмика противоречивы. Многие животные растут сезонно, и поэтому темпы роста всех позвоночных в исследовании, а не только динозавров, должны быть удвоены. В этом случае относительные различия сохраняются и динозавры по-прежнему попадают в промежуток между эндотермами и эктотермами,  -  говорит Грейди.

Кроме того, в изначальном исследовании ученые не сгруппировали птиц с нелетающими динозаврами и археоптериксами (переходным видом между динозаврами и птицами) вследствие существенных различий между ними.

«Свидетельства роста довольно прозрачны, — говорит Грейди. — Динозавры не обладали таким бешеным метаболизмом, как их живые пернатые родственники».

Экспертное мнение

Что касается других ученых, то они весьма благосклонно относятся к новым выводам о теплокровности гигантских ящеров. Исследователи отмечают, что темпы роста динозавров могут быть не такими последовательными, как у других животных, и было бы справедливо соотнести птиц с динозаврами. Но для расстановки окончательных точек в вопросах терморегуляции необходимо больше доказательств, говорят эксперты.

С одной стороны, оба исследования опираются на один набор данных, включающий кости нескольких десятков динозавров почти 21 вида. (В целом известно больше 700 видов динозавров). Этот набор данных также включает весь мезозой, период времени, охватывающий более 180 миллионов лет.

«Когда вы говорите «динозавры мезозоя», вы говорите об огромном массиве животных, живших на протяжении огромного времени», — говорит Кеннет Лаковара, профессор палеонтологии и геологии в Университете Дрекселя в Филадельфии; он не принимал участия в этих исследованиях. Возможно, некоторые динозавры были теплокровными, а другие — мезотермами, но необходимы анализы кладистических групп (видов, которые разделяют общего предка), сред обитания и периодов времени, чтобы выделить разные метаболизмы и темпы роста", - говорит Лаковара.

Кроме того, ученым нужно больше исследований на тему хладно- или теплокровности динозавров, прежде чем они смогут сделать уверенный выбор в пользу одного из трех видов активности.

«Есть много других признаков того, что нелетающие динозавры вели очень активную и энергичную жизнь, сопоставимую с жизнью птиц и млекопитающих, — говорит Лаковара. К примеру, некоторые исследования анатомии предполагают, что они быстро бегали, а другие оставляли тропинки во время миграции, подобно многим млекопитающим. — Я думаю, новый анализ — это шаг в правильном направлении. Нужно больше нюансов и больше данных».