Где твои большие зубы? Динозавры теряли зубы по мере взросления

Почему по мере взросления найденный вид динозавров переходил от мясной к растительной пище и как это поможет выяснить аспекты эволюции птиц, разбирался Indicator.Ru.

Исследуя окаменевшие остатки динозавров вида Limusaurus inextricabilis (цератозавры юрского периода, ранние тероподы), международная группа ученых пришла к неожиданным выводам: чем взрослее становились эти животные, тем меньше у них оставалось зубов. Научная работа была опубликована в журнале Current Biology.

32 зуба — это не норма

Похоже на человека, скажите вы, ведь все малыши рождаются беззубыми, потом у них вырастают молочные зубы, которые затем выпадают и меняются на коренные. Особенность L. inextricabilis в том, что зубы, потерянные в юности, больше не отрастали. Ученые утверждают, что этот вид динозавров — первое известное вымершее животное с ярко выраженным онтогенетическим эдентулизмом, или полным выпадением зубов по мере развития организма.

Динозавр возрастом примерно 160 миллионов лет впервые был подробно описан в 2009 году. Внешне L. inextricabilis немного напоминали своих потомков, тираннозавров, в миниатюре (не более двух метров в длину): ящеры с массивным туловищем, длинным хвостом, короткими передними лапками и небольшой головой. Была у них и отличная от целурозавров черта — хорошо развитый клюв.

В ходе недавней научной работы исследовательская группа проанализировала 19 скелетов L. inextricabilis, найденных в формации Шишугоу на участке Уцайвань (Синьцзян-Уйгурский автономный район Китая). Обнаружить несколько скелетов одного вида животных, к тому же разных возрастов, — редкая удача для палеонтологов. Указанная область на северо-западе Поднебесной давно привлекает внимание исследователей, ведь именно там многие виды древних животных нашли последний приют. По мнению палеонтологов, L. inextricabilis, как и другие существа, несколько миллионов лет назад угодили в смертельную ловушку, увязнув в грязи. Название данного вида динозавров так и переводится: «болотная ящерица, которая не могла выбраться».

«Сначала мы решили, что нашли двух разных цератозавров (одного с зубами, а другого — без), и стали исследовать их отдельно», — рассказал один из авторов работы, научный сотрудник Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук, Шоу Ван. Описывая характеристики динозавров, необходимые для филогенетического анализа, ученые поняли, что все найденные скелеты относятся к одному виду.

Исследователи выделили шесть стадий онтогенеза L. inextricabilis и описали 78 основных изменений, происходящих в процессе развития вида. У детенышей были небольшие острые зубки, чего уже не наблюдалось у взрослых особей. По словам Шоу Вана, для ныне живущих видов животных утрата зубов в процессе взросления не такое уж и необычное явление. Оно характерно для некоторых рыб и амфибий. Так, взрослея, зубов лишается рыба-меч, и только копьевидная челюсть может служить ей защитой. То же самое наблюдается и у утконосов: крепкими зубами могут похвастаться только юные особи.

Как замечают палеонтологи, несмотря на расхожее утверждение «онтогенез — основа филогенеза» (индивидуальное развитие организмов — основа исторического развития организмов), изменения вида L. inextricabilis незначительно повлияли на род в целом.

Отчего ящеры не летают так, как птицы?

Последние несколько десятков лет в науке идет бурное обсуждение: динозавры были «прадедушками» птиц или рептилий? Результаты начальных исследований L. inextricabilis послужили хорошим аргументом в пользу первой гипотезы. Ранее научная группа под руководством авторов данного исследования — Джеймса Кларка, профессора Университета Джорджа Вашингтона, и Сина Сюя, коллеги Вана по Китайской академии наук — описала развитие передних конечностей L. Inextricabilis. Было установлено, что этот вид тероподов утратил первый («хватательный») и пятый пальцы. Нетрудно заметить, что конечности птиц также напоминают второй, третий и четвертый пальцы.

Сопоставив полученные данные с уже имеющимися, ученые выдвинули следующую гипотезу: молодые динозавры были всеядны, но предпочтение отдавали мясу, а в зрелом возрасте переходили на «веганскую» диету. Версию об изменении рациона молодых и более взрослых поколений динозавров подтверждают результаты химического состава окаменелых останков. Полученные данные лишний раз свидетельствуют о том, что пищевые привычки динозавров менялись вместе с эволюцией видов. Смена типа питания могла отразиться и на пищеварительной системе, что продолжат исследовать ученые.

В какой-то степени травоядность объясняет и своеобразное развитие передних конечностей некоторых тероподов, поскольку живому существу, питающемуся растениями, совсем не нужны цепкие пальцы.

Авторы убеждены, что полученные данные имеют большое значение для понимания эволюции клюва как у динозавров, так и современных птиц. Результаты помогут объяснить, почему у птиц есть клюв, но нет зубов.