Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле

Были опубликованы многочисленные статьи о том, как мог летать микрораптор. Некоторые исследователи создавали модели микрораптора в натуральную величину и запускали их в воздух, другие строили компьютерные модели, третьи делали модели с точно воссозданным оперением и помещали их в аэродинамическую трубу. Выводы исследователей относительно летных способностей микрораптораразнятся. Частично это связано с тем, что они исходили из различного положения передних и задних лап. Некоторые исследователи реконструировали микрораптора с задними конечностями, торчащими в стороны, что выглядит довольно логично, учитывая большие крылообразные перья на ногах и ступнях. Но такое положение не соответствует нашим знаниям о строении таза дромеозаврид. Судя по форме таза и бедренной кости, задние ноги должны были быть направлены вниз, лишь слегка отклоняясь в стороны.

Эксперты поместили эту модель микрораптора в натуральную величину, снабженную подвижными ногами и настоящими перьями, в аэродинамическую трубу. Лучшие результаты получались, когда ноги были направлены вниз, а не в стороны, как на этом снимке

Эксперименты в аэродинамической трубе, проведенные Гаретом Дайком и его коллегами в 2013 г., показали, что микрораптор мог планировать, но лишь на небольшие расстояния, так как из-за сопротивления воздуха его планирование было весьма неэффективным. Также выяснилось, что он планировал лучше всего, когда ноги располагались под телом и немного отклонялись в стороны –положение, которое соответствует данным исследования костей. Хотя микрораптор вполне мог планировать, лазить и охотиться на добычу среди ветвей, большинство признаков его анатомии говорят, что он охотился у поверхности земли.

Вполне вероятно, что планирование, а может, и машущий полет, появились у птицеподобных манирапторов и у ранних птиц. Неопределенности и споры окружают точные способности этих животных, и предстоит еще большая работа, в том числе компьютерное моделирование, испытания в аэродинамических трубах и микроскопическое исследование ископаемых перьев и костей. Неясно также, появилось ли планирование и полет один раз у какого-то манираптора, который был предком дромеозаврид, птиц и других групп, или эти способности развивались независимо несколько раз.

Ясно одно: нельзя считать, что хорошие летательные способности были обычным делом для нептичьих динозавров и древних птиц с длинными сложными перьями на конечностях. Очевидно также, что эволюция планирования и полета манирапторов была сложнее, чем считалось всего несколько лет назад.

Великий спор о физиологии

У современных животных есть разные стратегии выработки энергии, поддержания тепла, предотвращения перегрева и преобразования пищи в энергию и ткани тела. Все животные переваривают пищу и используют полученную энергию, чтобы питать свои мышцы или органы. Многие животные также собирают тепло от солнца или земли, а другие запасают тепло внутри своего тела. Животные, которые полагаются на внешние источники тепла, традиционно называются эктотермами, или холоднокровными, а те, которые генерируют и сохраняют тепло внутри, – эндотермами, или теплокровными. Процесс, описывающий, как животные функционируют – например, как переваривают пищу, вырабатывают энергию, поддерживают температуру тела или регулируют водообмен – называется физиологией. Вопрос о том, какой тип физиологии был у нептичьих динозавров (и древних птиц), стал одним из величайших источников споров и разногласий во всей области исследований динозавров.

Современные птицы и млекопитающие (в основном) эндотермные. Они сохраняют тепло внутри (часто используя разные способы утепления, чтобы его не растерять) и с его помощью поддерживают высокую температуру внутренних органов. Сохранять тепло полезно, так как в тепле быстрее работают органы и переваривается пища, можно быстрее выращивать яйца (или детенышей). Эндотермия также означает, что животное не зависит от внешней температуры: оно может жить в холодной среде и действовать в том числе (или только) в ночной прохладе.

Между тем эктотермные животные имеют более низкие энергетические потребности и в основном полагаются на солнечное тепло. Поскольку они зависят от температуры окружающей среды, эктотермы, как правило, малы, а их органам нужно меньше энергии, чем органам эндотермов.

Так как люди и большинство других крупных современных животных – эндотермы, нам часто кажется, что эндотермия – самый лучший и продвинутый тип физиологии. Это очень предвзятая точка зрения, да к тому же не особенно верная. Амфибий, рептилий и насекомых очень много в различных средах обитания, а значит, эктотермию стоит считать весьма успешной стратегией для многих животных.