Ще в жовтні 2015 року у формації Хелл-Крік, віком 66 мільйонів років, у Південній Дакоті, США було виявлено нового динозавра. Барвисті зображення цього швидкого двоногого хижака – вкритого пір’ям і з щелепою, повною гострих зубів – опублікували по всьому світу.
Експерти, що стояли за відкриттям, повідомили, що у дакотараптора (Dakotaraptor) були великі серпоподібні кігті на других пальцях задніх ніг, він мав довжину близько п’яти метрів і був трохи вищим за людину. Це зробило його одним із найбільших відомих дромеозаврів, групи, до якої також належить велоцираптор (Velociraptor). Сьогодні ми сприймаємо такі реконструкції як належне, але наскільки вони реалістичні, і звідки ми знаємо, як насправді виглядали динозаври?
Перші спроби людей уявити тварин, які залишили скам’янілості або сліди, були ще в доісторичні часи, і є натяки на те, що рештки динозаврів потрапили в багато стародавніх міфів. Дракони з’явилися в китайських текстах ще в 1100 році до нашої ери, і, можливо, на них вплинули кістки динозавра. Аналогічно, грифони – звірі, які поєднують орла з левом – відомі з Стародавньої Греції ще в 700 році до нашої ери. Натхнення на їх створення, можливо, прийшло від скам’янілостей дзьобастого динозавра протоцератопса (Protoceratops), рештки якого й досі знаходять у пустелях Центральної Азії.
Коли стародавні люди зустрілися з дивними кістками, вони зробили саме те, що ми робимо сьогодні, і використали найкращі доступні знання, щоб реконструювати істот, які їх залишили. Іноді це призводило до поганих висновків. Першим іменем, яке було присвоєно будь-яким решкам динозаврів, була ганебна назва Scrotum humanum – ярлик, який британський лікар Річард Брукс (Richard Brookes) дав зламаному кінцеві стегнової кістки в 1763 році, вважаючи, що це скам’янілі яєчка біблійного гіганта.
Тепер ми знаємо, що ця кістка ноги належала мегалозавру (Megalosaurus) – правильно описаному Вільямом Баклендом (William Buckland) як вимерла рептилія в 1824 році. Не можна повністю звинувачувати Брукса за його висновки, оскільки динозаврів не описували як групу до 1842 року. Саме тоді Річард Оуен (Richard Owen), керівник сучасного Музею природної історії, відкрив світові новий клас дивних, вимерлих істот, яких він назвав динозаврами, що означає «страшно великі рептилії». Він уявляв Iguanodon, Megalosaurus і Hylaeosaurus рептиліями з розставленими в сторони ногами з лускатою сірою або зеленою шкірою: щось на зразок сучасних ящірок чи крокодилів.
У 1854 році художник Бенджамін Уотерхаус Хокінс (Benjamin Waterhouse Hawkins) за керівництвом Оуена створив скульптури цих тварин у натуральну величину, і ви все ще можете побачити їх на виставці в Crystal Palace Park на півдні Лондона. Відвідайте її, і ви побачите, що вони дуже відрізняються від того, як ми зображуємо динозаврів сьогодні.
Згодом ми повністю переглянули наше уявлення про зовнішність динозаврів, першим кроком до цього був опис іншого американського дромеозавра Deinonychus в 1960-х роках. Джон Остром (John Ostrom) з Єльського університету зробив революційне припущення, що цей вид був схожим на птаха, швидким, теплокровним зграйним мисливцем. Так почалося «відродження динозаврів» у 1960-х і 70-х роках. Остром відстоював ідею про те, що птахи є динозаврами, і це було вражаюче підтверджено, коли в 1996 році в Китаї був знайдений Sinosauropteryx, перший відомий пернатий динозавр.
Перші кроки
Коли сучасні палеонтологи зустрічаються з новими скам’янілими рештками, вони мають набагато більший об’єм знань, на який можна спиратися при створенні реконструкцій. Насправді, наші знання зросли до такої міри, що – якимось дивом – ми можемо розрізняти кольори пір’я динозаврів різних видів.
Усі реконструкції динозаврів починаються з їх скам’янілих кісток. Якщо палеонтологам пощастить знайти досить повний скелет, вони можуть розташувати ці кістки у відповідному порядку – на основі того, як розташовані кістки птахів, крокодилів і навіть людей – і почати усвідомлювати форму істоти.
Проте повні скелети динозаврів зустрічаються дуже рідко. У більшості викопних зразків відсутні кістки, а велика кількість видів відомі лише за часткою оригінального скелета. У цих випадках кістки різних зразків можна порівняти, щоб заповнити прогалини, і якщо є частини скелетів, які досі не враховані, експерти часто звертатимуться за допомогою в реконструкції до споріднених видів динозаврів.
Тут є корисним детальне знання анатомії ряду сучасних видів (сфера, відома як порівняльна анатомія), і багато експертів з динозаврів є чудовими анатомами. Для тих, хто розбирається в темі, маленькі деталі форми кісток можуть розкрити велику кількість інформації про тварину, якій вони належали. Наприклад, динозаври та птахи (які є різновидом динозаврів-тероподів) унікальні тим, що в їхньому тазі є отвір, який називається «перфорована кульшова западина», в яку з кожного боку вписується верхня частина стегнової кістки. Це унікальна риса динозаврів, що дозволяла їм стояти прямо, з ногами, розміщеними під тілом, а не розставленими в сторони, як у інших рептилій. Клуб динозавра також дозволяє фахівцям визначити різницю між двома основними гілками сімейства динозаврів – птахотазовими (Ornithischia) та ящеротазовими (Saurischia).
Скам’янілості тероподів, групи хижих ящеротазових динозаврів, до якої належать Tyrannosaurus Rex, Allosaurus, а тепер і Dakotaraptor, мають ряд інших характерних ознак. До них відносяться порожнисті кістки, повні повітряних кишень, три пальці на руках і значно зменшені четвертий і п’ятий пальці на ногах.
Маніраптори (Maniraptora), група теропод, від яких виникли птахи, мають ще більш чіткі риси, включаючи незвичайний зап’ястний суглоб з кісткою, що називається «напівмісяцем зап’ястя». Така будова давала цим хижакам більш гнучкі зап’ястя – корисні для захоплення здобичі руками – і дозволило птахам еволюціонувати.
Коли ви знаходитеся на розкопках з експертами, то розумієте, що навіть дрібних деталей, таких як форма зубів або вигин кісток кінцівок, достатньо, щоб можна було швидко оцінити конкретний тип динозаврів, до якого вони належать.
Поза кістками
Однак кістки – це лише початок реконструкції динозавра. Також важливо подумати про м’язи. Наприклад, розмір м’язових дисків між хребцями завроподового динозавра, такого як Brachiosaurus або Diplodocus, мав би велике значення для визначення загальної довжини тварини. М’язи додаються шляхом посилання на точне положення та форму м’язів у сучасних тварин. Скам’янілі кістки часто мають «м’язові рубці», які вказують на точки прикріплення, що допомагає у цьому процесі. Оскільки ми знаємо, що більші та важчі сучасні тварини мають більші сліди, то і при реконструкції цих динозаврів треба додати більше м’язів.
Наше розуміння найдрібніших деталей анатомії динозаврів з часом змінилося і продовжує вдосконалюватися завдяки 3D-комп’ютерним моделям, які опираються на фізіологію сучасних тварин для прогнозування будови вимерлих видів. Раніше завроподів, наприклад, Diplodocus, зображували з високо піднятою на шиєю та з хвостами, що тягнулись по землі, але тепер ми знаємо, що це було б неможливим. Замість цього ми реконструюємо їх із їхніми шиями та хвостами в більш горизонтальному положенні так, щоб вони діяли як противага один одному. Палеонтологи все частіше використовують цифрові біомеханічні моделі, щоб перевірити свої ідеї про те, як динозаври ходили і використовували свої щелепи.
Нарешті, до наших реконструкцій додаються шари жиру та шкіри, а також луска, пір’я, панцир, гребені та будь-які інші елементи, такі як щоки, губи, кігті та дзьоб. Існують дивовижні докази, які також впливають на ці рішення. У нас є дійсно неймовірні відбитки шкіри цілого ряду динозаврів, особливо травоїдних, таких як Edmontosaurus і Saurolophus.
Поширеність лускатих відбитків шкіри у скам’янілостей травоїдних динозаврів наштовхнула експертів на думку, що у більшості з них була луска замість пір’я (хоча було знайдено кілька рослиноїдних динозаврів зі щетиною та іншими ознаками, пов’язаними з пір’ям).
Ми також знаємо, що деякі травоїдні тварини, зокрема броньовані анкілозаври, були вкриті захисними кістковими пластинами, колючками та шипами. Ці кісткові нарости на шкірі, відомі як остеодерми, часто залишаються в скам’янілостях і дають гарне уявлення про те, як тварини, такі як Scelidosaurus, виявлений в Дорсеті в 1850-х роках, могли виглядати за життя.
У травоїдних динозаврів є й інші особливості, про які ми можемо зробити висновок із будови кісток черепа. Гадрозаври з качиними дзьобами мають великі шліфувальні зуби на задній частині щелеп, і цілком ймовірно, що вони були закриті щоками, що дозволяло тваринам утримувати більше їжі в роті при пережовуванні перед ковтанням. У інших динозаврів, таких як Protoceratops, Triceratops і Oviraptor, ми можемо побачити внутрішню кісткову частину дзьоба, яка за життя ймовірно, була б вкрита зовнішнім ороговілим шаром, як у сучасних птахів. Кератин – це той самий міцний білок, з якого складаються пір’я, волосся, хутро і нігті. Чи були у динозаврів губи? Це те, чого ми досі не знаємо, і поки це область дебатів.
Пухнасті тероподи
Хижі тероподи, на відміну від травоїдних, часто були вкриті пір’ям. Неймовірні скам’янілості майже 50 видів динозаврів – переважно з північно-східної китайської провінції Ляонін – показують цілий ряд пір’ястих покривів, від ізолюючого пушка до кричущих демонстраційних пер та махового пір’я. Деякі з цих тварин настільки добре збереглися, що ми можемо побачити форму та розташування пір’я прямо на їхньому тілі.
Хоча більшість цих пернатих динозаврів було знайдено в Китаї, розташування видів на філогенетичному дереві свідчить про те, що більшість тероподів в інших частинах світу також були пернатими. Просто у Ляоніні у нас є фантастичне вікно в минуле через надзвичайну збереженість решток у вулканічних відкладеннях.
Іноді ми маємо інші докази наявності пір’я динозавра, наприклад, сліди на кістках передпліччя велоцираптора, які співвідносяться з горбками до яких кріпиться махове пір’я, наприклад, у сучасних голубів. Саме ця особливість скам’янілостей велоцираптора з Монголії змусила експертів припустити, що всі дромеозаври мали маленькі «крила» на передпліччях – особливість, яку зараз підтвердили китайські скам’янілості іншого нового дромеозавра під назвою Zhenyuanlong, описані в 2015 році вченими, включаючи доктора Стівена Брусатта (Stephen Brusatte) з Единбурзького університету.
У скам’янілості дакотараптора також знайшли горби для кріплення пір’я, і вчені, які стояли за цим відкриттям, на чолі з Робертом ДеПальмою (Robert DePalma) з Музею природної історії Палм-Біч у Флориді, підрахували, що розмах його крил становив близько метра.
Художники також відіграють важливу роль у оживленні динозаврів і часто мають експертні анатомічні та палеонтологічні знання, щоб спиратися на наукові дані з обґрунтованими припущеннями. Без цих палеоілюстраторів, таких як Емілі Віллоубі (Emily Willoughby), яка створила чудовий пернатий образ дакотараптора, зовнішній вигляд цих тварин існував би лише в головах вчених, що їх відкрили.
Протягом останніх п’яти років у центрі уваги опинились кольори оперення динозавра, але незабаром ми зможемо мати гарне уявлення і про колір шкіри динозаврів. Ми вже знаємо з візерунків лусочок на деяких «муміфікованих» скам’янілостях, що Edmontosaurus, ймовірно, був прикрашений смугастими візерунками, навіть якщо ми не впевнені, якого вони були кольору, і в ряді досліджень почали використовувати електронні мікроскопи, щоб роздивитися структурні візерунки крихітних пігментів у шкірі.
У 2015 році міжнародна група вчених використала цю техніку, щоб показати, що доісторична морська рептилія Mosasaurus мала темну спину і блідий живіт, а інша морська рептилія – Ichthyosaur – мала темну пігментацію. Незабаром подібні методи будуть використані і для визначення кольорів динозаврів.
Реконструкція тварин із скам’янілостей — це частково здогадки, але це обґрунтовані здогадки, засновані на знаннях, накопичених століттями роботи палеонтологів-першопрохідців. Сьогодні ми маємо краще уявлення про те, як виглядали динозаври, ніж будь-коли раніше.
Джерела
- https://en.wikipedia.org/wiki/Edmontosaurus
- https://en.wikipedia.org/wiki/Sinosauropteryx
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Мегалозавр
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Дакотараптор
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Динозаври
- https://www.eurekalert.org/multimedia/650412
- https://www.sciencefocus.com/nature/how-do-we-know-what-dinosaurs-looked-like/