Более 90 миллионов лет назад динозавр, похожий по размерам на T. rex, путешествовал по мелководью в поисках добычи, сообщили сегодня ученые в журнале Nature.
Известно, что ряд древних рептилий, таких как плезиозавры и ихтиозавры, вели морской образ жизни, но динозавры обычно считались сухопутными. Однако анализ плотности 380 костей, принадлежащих различным динозаврам, другим вымершим существам и современным животным, позволяет предположить, что культовый динозавр мелового периода спинозавр и один из его близких родственников были способными пловцами.
Исходя из новых результатов и других отчетов, "весьма правдоподобно", что спинозавр был водным динозавром, говорит Александра Уссай, палеонтолог из Национального музея естественной истории Франции в Париже, которая не принимала участия в исследовании.
Хотя спинозавр, вероятно, не обладал такой ловкостью или способностью нырять, как современные тюлени или дельфины, его кости позволяют предположить, что огромный хищник чувствовал себя в воде более комфортно, чем на суше, и, возможно, плавал по руслу реки, как неправильной формы гиппопотам или крокодил, говорит Уссэй.
Спинозавр принадлежит к семейству мясоядных динозавров, известных как спинозавриды, которые появились в Юрском периоде. У них были узкие, похожие на крокодильи морды и длинные шипы вдоль спины, они могли вырастать до 6 футов в высоту, говорит Маттео Фаббри, палеонтолог из Филдского музея естественной истории в Чикаго и соавтор исследования. Хотя спинозавр не был таким тяжелым, как T. rex, он был длиннее, а некоторые экземпляры достигали примерно 50 футов.
Первая окаменелость спинозавра была обнаружена в Египте в начале XX века, но была уничтожена во время Второй мировой войны. В 1980-х и 1990-х годах исследователи начали находить фрагментарные окаменелости спинозавра и его родственников по всему миру и предположили, что спинозавриды были в основном наземными обитателями, которые иногда пробирались по воде в поисках рыбы, подобно современным цаплям.
Затем в 2014 году в Марокко был обнаружен скелет спинозавра в необычайно хорошем состоянии. "Это вызвало огромную дискуссию в области палеонтологии", - говорит Фаббри. Он и его соавторы отметили ряд признаков, включая корявые задние конечности и веслоподобные ноги, которые намекали на то, что динозавр был, по крайней мере, частично водным. В 2020 году команда сообщила, что хвост спинозавра имел необычную форму, похожую на плавник, который мог двигать его по воде подобно хвостам современных крокодилов.
Тем не менее, говорит Фаббри, по форме костей трудно судить о том, сколько времени животное провело под водой. Современные киты и тюлени имеют множество скелетных характеристик, которые указывают на их склонность к водной жизни. Но у других водоплавающих видов, таких как бегемоты и тапиры, эти особенности не столь очевидны.
Несмотря на то, что у них хорошо задокументированный водный образ жизни, "если посмотреть на скелеты бегемотов, то они гораздо больше похожи на наземных животных, чем на что-либо другое", - говорит Фаббри. "Так возможно ли, что мы недооцениваем экологическое разнообразие ископаемых из-за того, что концентрируемся только на анатомии?".
Чтобы ответить на этот вопрос, он и его коллеги измерили плотность костей спинозавра и двух других спинозаврид, Baryonyx и Suchomimus, и сравнили их с другими динозаврами и вымершими рептилиями, птицами мелового периода, а также с широким спектром современных птиц, млекопитающих и рептилий. Исследователи изучили бедренные кости и ребра своих образцов с помощью компьютерной томографии и путем изучения тонких срезов костей под микроскопом.
"Более высокая плотность означает, что на единицу объема приходится больше тканей", - говорит Фаббри. "Если вы водное животное... если вы плотнее, вы можете легко утонуть, и поэтому у вас больше контроля плавучести".
Барионикс выходит на охоту. Давиде БонадоннаЖивотные, погружающиеся под воду, такие как бегемоты, ламантины, крокодилы и пингвины, имеют более плотные кости, чем наземные животные и водные животные, которые глубоко ныряют в поисках пищи, включая ихтиозавров и современных китов и тюленей. Эти более активные пловцы полагаются на собственные движения, а не на громоздкие кости, чтобы контролировать свою плавучесть, говорит Хуссай. Когда обитающие на суше животные, такие как предки современных китов, выходят в воду, плотные кости развиваются на ранних этапах перехода. "Внутренняя структура меняется быстрее, чем форма костей", - говорит она.
Фаббри и его команда заметили, что в целом плотность костей животного в основном не связана с размером его тела. Они также отметили, что у летающих животных кости были несколько более легкими, а самые плотные кости встречались у водных животных. По его словам, у специалистов по мелководью "нет такого пончикообразного поперечного сечения, когда кость снаружи, а в середине пустота; у вас просто много кости, которая тянется к центру".
Исследователи обнаружили, что и спинозавр, и барионикс имели чрезвычайно плотные кости, похожие на кости пингвинов, бакланов и плезиозавров. По словам Фаббри, они могли выходить на сушу, чтобы отложить яйца, но, вероятно, большую часть времени проводили в воде.
С другой стороны, кости Suchomimus были более похожи на кости других динозавров, включенных в анализ, что позволяет предположить, что он не охотился под водой, как его кузены. Однако удлиненное рыло и конусообразные зубы Suchomimus позволяют предположить, что он питался рыбой и, возможно, бродил по берегам рек.
Большинство динозавров, вероятно, не были приспособлены для жизни в воде, говорит Фаббри. Тем не менее, могут существовать и другие вымершие животные, которые лучше подходили для плавания, чем предполагали ученые, основываясь на форме их костей. Следующим шагом, по его словам, будет измерение плотности костей более широкого круга ископаемых динозавров.
"Ископаемые останки довольно обрывочны, то есть большинство скелетов очень фрагментарны", - говорит Фаббри. "Так что это было очень интересно, потому что это был способ сказать: "Хорошо, мы не только можем понять экологические адаптации по ископаемым, но вам не нужен полный скелет, чтобы понять это".
Одно из ограничений анализа заключается в том, что очень компактные ребра иногда встречаются у сухопутных животных, отмечает Хуссайе, поэтому эти кости не обязательно свидетельствуют о водном образе жизни. Тем не менее, плотно набитые бедренные кости, обнаруженные Фаббри и его коллегами у спинозавра, позволяют предположить, что эти динозавры были водными обитателями. В будущем, по ее словам, исследователи могут найти больше доказательств водной природы спинозавра, изучив плотность дополнительных костей, например, передних конечностей, и выяснив, соответствует ли плотность по всей длине костей.
"Поскольку костей не так много, мы должны использовать их как можно больше", - говорит она.