Почему динозавры были такими большими?

Для объяснения того, что позволило динозаврам достичь таких огромных размеров, были предложены различные теории – от низкой гравитации до более высокого содержания кислорода в атмосфере. Большинство из них было опровергнуто.

Например, для того чтобы гравитация Земли значительно уменьшилась, планета должна была бы внезапно стать намного меньше по размерам. Напротив, в ранний период своей истории – задолго до появления жизни – Земля быстро увеличилась в массе и с тех пор имеет довольно постоянный размер.

Аналогичным образом, уровень кислорода в мезозойскую эру не сильно отличался от современного. Таким образом, это не может объяснить огромные размеры некоторых динозавров.

Теперь ученые полагают, что причина, по которой динозавры могли вырастать до таких огромных размеров, заключалась в сочетании ряда характеристик. Читайте далее или смотрите наш мультфильм, чтобы узнать, что это были за характеристики.

Перевод статьи Музея Естествознания (Лондон)

Строение тела

Вертикальная стойка

Все динозавры имели вертикальное, столбообразное положение. Это позволяло поддерживать большое тело лучше, чем раскидистая стойка других рептилий, таких как ящерицы и крокодилы. Это также позволяло динозаврам тратить меньше энергии на передвижение.

Благодаря тому, что ноги располагались под телом, а не торчали в стороны, вес динозавров лучше поддерживался. Самые крупные динозавры ходили на четырех ногах.

Это преимущество формы тела было у всех динозавров. Но если две ноги хороши для бега, и поэтому все хищные динозавры были двуногими, то четыре ноги могут поддерживать гораздо более крупное тело.

Именно поэтому самые крупные двуногие динозавры, такие как спинозавр, тираннозавр и гиганотозавр, весили всего около семи тонн. Это все равно очень много, но самые крупные зауроподы были примерно в восемь-десять раз тяжелее. Они ходили на четырех ногах.

Уникальные руки и ноги

Зауроподы обладали еще одной особенностью, которая делала их более устойчивыми и способными переносить большой вес. Запястья и лодыжки были менее подвижны, что делало их более крепкими. Руки и ноги были огромными и мягкими, как у слонов, что помогало им распределять свой вес.

Широкие бедра

Кроме того, титанозавры имели более широкие бедра, чем ранние зауроподы, что делало их еще более устойчивыми. Кроме того, у титанозавров было больше места для огромного желудка. Больший живот означал, что они получали больше энергии и питания из растений, которыми питались. Важная вещь, когда нужно питать такое большое тело!

Длинные горловины

Собирать достаточное количество пищи, затрачивая минимум усилий, – вот что умели эти гиганты.

У зауроподов были очень длинные шеи, что позволяло им стоять на месте и тянуться ввысь, вниз и вширь за лучшими растениями вокруг. Отчасти слоны могут вырастать такими огромными потому, что их хобот позволяет им добывать пищу, не двигаясь, аналогичным образом.

Благодаря очень длинным шеям зауроподы могли срывать листья с верхушек высоких деревьев, недоступных для большинства других животных, – примерно так же, как это делают сегодня жирафы.

Длинные шеи зауроподов были полезны и по другим причинам, к которым мы еще вернемся.

Одна из причин, по которой зауроподы могли иметь такие длинные шеи, заключалась в том, что у них были относительно небольшие головы. Это было возможно потому, что у них было меньше зубов. Они глотали, не жуя.

Легкие кости

Еще один секрет размеров динозавров кроется в их костях. В отличие от большинства других рептилий и млекопитающих, у зауроподов и тероподов некоторые кости были полыми и наполнялись воздухом.

У других животных кости сплошные, а значит, они гораздо тяжелее для своего размера. Именно поэтому самые тяжелые из ныне живущих животных – киты – могут жить только в воде. Она помогает выдерживать их массу, которая у синих китов может достигать 180 тонн, что равно 30 слонам.

Наполненные воздухом кости динозавров были легче твердых костей, но при этом оставались прочными. Легкие шейные кости зауроподов были еще одной причиной того, что их шеи были такими длинными.

Эффективное дыхание, подобное птичьему

Более легкие кости динозавров были связаны с их птичьей системой дыхания.

В легких костях зауроподов и тероподов находились воздушные мешки, которые работали вместе с легкими, делая их дыхание очень эффективным.

В то время как человек и другие млекопитающие получают кислород только при вдохе, сочетание воздушных мешков и легких обеспечивало динозаврам поступление кислорода даже при выдохе.

Именно такая же эффективная система дыхания позволяет гусям летать над Гималайскими горами в Азии, где уровень кислорода низкий.

Без этой способности постоянно всасывать кислород зауроподы не смогли бы вырасти такими большими и иметь такие длинные шеи.

Энергоэффективность

Эффективным было не только дыхание зауроподов. Эффективным был и метаболизм – превращение пищи в энергию и отходы.

Хотя в молодости зауроподы росли очень быстро, с возрастом их метаболизм замедлялся и становился все более эффективным, поэтому при своих размерах они требовали меньше пищи, чем млекопитающие.

Зауроподы, и особенно титанозавры, имели очень большой желудок. Пища проходила через него дольше, что давало динозаврам больше времени на переваривание пищи и выведение питательных веществ.

Они могли есть растения, которые другие животные переваривали с трудом. Вероятно, они питались листьями и веточками хвойных деревьев и, возможно, даже шишками.

Кроме того, более крупные динозавры теряли меньше энергии в виде тепла, поскольку площадь их поверхности по отношению к объему тела была меньше.

Преимущества крупного размера

Большой размер имел много преимуществ. Огромные размеры титанозавров и других крупных зауроподов помогали им защищаться от хищников.

Кроме того, они могли питаться пищей, недоступной для других животных. Во время голода или засухи они могли какое-то время выживать благодаря запасам жира и воды в организме.

Эти динозавры также были приспособлены к передвижению на большие расстояния, что помогало им находить новые источники пищи, воды и товарищей.

Больше – не всегда лучше

Какими бы энергоэффективными ни были титанозавры, при длительном дефиците пищи и воды им было бы трудно найти достаточно еды и питья. Крупным животным для выживания требуется больше пищи, чем мелким.

Еще один недостаток больших размеров – это то, что их легче перегреть. Но титанозавры и другие зауроподы имели приспособления, которые помогали им охлаждаться.

Благодаря более легкому скелету им требовалось меньше энергии для перемещения огромных тел, поэтому при движении они выделяли меньше тепла, чем если бы у них были массивные кости.

Длинная шея и хвост увеличивали площадь поверхности, через которую они могли терять тепло. Аналогичную задачу выполняют и большие уши слонов.

Могут ли наземные животные в будущем снова эволюционировать до гигантских размеров?

Ну, возможно. Но вряд ли они были бы такими же большими, как титанозавры или другие зауроподы.

Профессор Пол Барретт объясняет: “Не исключено, что любое современное сухопутное животное однажды может эволюционировать до гигантских размеров, как зауроподовые динозавры. Но зауроподы смогли вырасти до таких размеров благодаря определенному набору особенностей, которых нет ни у одного современного животного”.

Уязвимы к вымиранию

Хотя по нашим землям уже не бродят гиганты-динозавры, нам повезло, что мы делим планету с такими колоссальными существами, как слоны, носороги, жирафы, белые медведи, акулы и киты.

Однако, как и титанозавры, их размеры делают их более уязвимыми перед лицом потери среды обитания, нехватки пищи и изменения климата. Важно, чтобы все мы работали вместе и принимали меры для того, чтобы эти современные гиганты не только выжили, но и процветали.