Самый большой хищный динозавр был подводным охотником

Спинозавр размером более 18 метров в длину был самым большим хищным динозавром на планете, утверждают ученые. Он затмил даже грозного тираннозавра. Но то, как хищный динозавр охотился, уже давно является предметом научных дискуссий.
Трудно угадать поведение животного только по окаменелостям; но, основываясь на его скелете, некоторые ученые предположили, что спинозавр мог плавать, в то время как другие думают, что он просто бродил по воде, как цапля.

Исследователи из Палеонтологического музея в Чикаго, штат Иллинойс, пришли к выводу о его умении охотиться под водой, изучив плотность костей спинозавров и сравнив их с костями других животных, таких как пингвины, бегемоты и аллигаторы. Они обнаружили, что в то время как у спинозавра и его близкого родственника барионикса были плотные кости, которые позволяли им погружаться в воду, у другого родственного динозавра по имени зухомимус были более легкие кости, которые затрудняли плавание. Палеонтологи считают, что этот вид, скорее всего, ходил по водоемам вброд или проводил больше времени на суше, как и другие динозавры.
«Летопись окаменелостей сложна — среди спинозавров есть лишь несколько частичных скелетов. У нас нет полных скелетов этих динозавров, — сказал Маттео Фаббри, научный сотрудник Полевого музея и ведущий автор исследования. - Другие исследования были сосредоточены на интерпретации анатомии, но очевидно, что если существуют такие противоположные интерпретации одних и тех же костей, это уже четкий сигнал о том, что, по-видимому, на основании этих данных мы не можем делать выводы об экологии вымерших животных».
Вся жизнь на планете изначально произошла из воды, и в большинстве групп наземных позвоночных есть животные, которые вернулись в водную среду. Например, в то время как большинство млекопитающих обитают на суше, киты и тюлени живут в океане, а другие млекопитающие, такие как выдры, тапиры, бегемоты, - полуводные. Среди птиц полуводными можно назвать пингвинов и бакланов, у рептилий есть аллигаторы, крокодилы, морские игуаны и морские змеи.
Долгое время нептичьие динозавры — виды, низ которых не образовались птицы, — оставались единственной группой, не имевшей в своем составе полуводных представителей. Ситуация изменилась в 2014 году, когда исследователи из Портсмутского университета описали новый скелет спинозавра. Ученым уже было известно, что спинозавриды какое-то время проводили в воде — их длинные крокодиловые челюсти и конусообразные зубы похожи на других водных хищников, а некоторые окаменелости были найдены с животами, полными рыб. Но у нового экземпляра спинозавра, описанного в 2014 году, были втянутые ноздри, короткие задние ноги, веслообразные ступни и плавниковый хвост: все признаки указывали на водный образ жизни.
С тех пор исследователи продолжают спорить о том, действительно ли спинозавриды плавали в поисках пищи или они просто стояли на мелководье и опускали голову, чтобы схватить добычу.
Эти долгие бесплодные споры побудили Фаббри и его коллег попытаться найти другой способ решения проблемы. «Идея нашего исследования заключалась в том, что мы можем интерпретировать данные окаменелостей по-разному, в отличие от общефизических законов», — сказал Фаббри.

«Есть определенные законы, применимые к любому организму на этой планете. Один из этих законов касается плотности и способности погружаться в воду», - говорит ученый.
Во всем царстве животных плотность костей является показателем того, способно ли это животное погружаться под воду и плавать. Плотная кость работает как контроль плавучести и позволяет животному погрузиться в воду. «Предыдущие исследования показали, что млекопитающие, адаптированные к воде, имеют плотную компактную кость в посткраниальном скелете», — сказал Фаббри. Именно этот признак стали проверять ученые.

«Мы придумали, как использовать это свойство, чтобы определить, действительно ли спинозавриды были водными», - говорит ученый.
Фаббри и его коллеги, включая соавторов Гильермо Навалона из Кембриджского университета и Роджера Бенсона из Оксфордского университета, собрали набор данных поперечных сечений бедренных и реберных костей 250 видов вымерших и живых животных, как наземных, так и водных. жители. Исследователи сравнили эти поперечные сечения с поперечными сечениями костей спинозавра и его родственников барионикса и зухомимуса. «Нам пришлось разделить это исследование на последовательные этапы, - рассказал Фаббри. - Первой задачей было понять, существует ли на самом деле универсальная корреляция между плотностью костей и средой обитания. А вторая заключалась в том, чтобы определить признаки адаптации к среде у вымерших таксонов». Другими словами, команда должна была продемонстрировать доказательства своей концепции среди живых животных, о которых мы точно знаем, водные они или нет, а затем применить их к вымершим животным, которых мы не можем наблюдать в их среде обитания.
При выборе животных для исследования ученые, как признался Фаббри, стремились к максимальному разнообразию.

«Мы включили в исследование тюленей, китов, слонов, мышей, колибри. У нас есть динозавры разных размеров, вымершие морские рептилии, такие как мозазавры и плезиозавры, - говорит ученый. - У нас есть животные, которые весят несколько тонн, и животные, которые весят всего несколько граммов. Разброс очень большой».
Эта выборка животных выявила четкую связь между плотностью костей и поведением при добыче пищи в воде: у тех, кто погружается под воду в поисках пищи, кости почти полностью сплошные, тогда как поперечное сечение костей наземных обитателей больше похоже на пончики с полыми отверстиями в центре.

«Лучшая объяснительная модель, которую мы нашли, заключалась в корреляции между плотностью костей и поиском пищи под водой, - заявил Фаббри. - . Это означает, что все животные, которые могут полностью погружаться в воду, имеют плотные кости, и это было отличной новостью».
Когда исследователи перешли к вымершим животным, они обнаружили, что у спинозавра и барионикса была плотная кость, связанная с полным погружением. Между тем, у близкородственного зухомима кости были более полыми. Он по-прежнему жил у воды и ел рыбу, о чем свидетельствует его крокодиловая морда и конические зубы, но, судя по плотности его костей, при этом не плавал.

Другие динозавры, такие как гигантские зауроподы с длинной шеей, также имели плотные кости, но исследователи не думают, что это связано со способностью плавать. «Очень тяжелые животные, такие как слоны и носороги, а также динозавры-зауроподы, имеют очень плотные кости конечностей, потому что на конечности приходится большая нагрузка», — говорит Фаббри. - При этом остальные кости довольно легкие. Вот почему для нас было важно изучить различные кости каждого из животных, участвовавших в исследовании».
По словам Фаббри, новое исследование показывает, как много информации можно получить даже из неполных образцов. «Хорошая новость в этом исследовании заключается в том, что теперь мы можем уйти от устаревшей парадигмы в изучении динозавров. Она гласила, что вам нужно знать как можно больше об анатомии динозавра, чтобы узнать о его жизненных привычках и среде. Но, как оказалось, есть другие надежные признаки, которые вы можно использовать, — добавил он. - Если у вас есть новый вид динозавра, и у вас всего несколько его костей, вы можете создать набор данных для расчета плотности костей и, по крайней мере, сделать вывод, был ли он водным или нет».