Долгое время палеонтологи спорили о том, были динозавры холоднокровными, как современные рептилии, или теплокровными вроде птиц и млекопитающих.
Теперь, похоже, вопрос решен: многие динозавры поддерживали постоянную температуру тела — доказательством служат остатки биологических молекул в их костях.
За последние десятилетия наши представления о динозаврах сильно изменились. Они уже не кажутся сугубо примитивными и хладнокровными во всех смыслах «машинами для убийств». Напротив, многие имели красочное «оперение» и сложные социальные взаимодействия. Очередным ударом по «мифу о токсичной рептильности» древних ящеров стал наконец решенный вопрос об их теплокровности.
Важным эволюционным изобретением позвоночных была так называемая гомойотермия (теплокровность, эндотермность) — способность поддерживать постоянную температуру за счет метаболических процессов. Теплокровность не похожа на такие прорывы эволюции, как, скажем, позвоночник или кишечник, которые впервые появились у самых древних позвоночных и в дальнейшем «с изменениями и дополнениями» передавались по наследству.
Способность активно генерировать тепло появилась независимо у млекопитающих и птиц — сложно сказать, сколько именно раз за историю биосферы. Причем птичью теплокровность считают более эффективной и возникшей еще у древних и примитивных представителей этой ветви эволюции.
Гомойотермным животным противопоставляют пойкилотермных (холоднокровных, эктотермных). Они не умеют генерировать тепло с помощью своего метаболизма, хотя иногда способны получать его каким-то другим образом — скажем, активно работая мышцами, греясь на солнце или даже «воруя» его у других. К холоднокровным относят различных рыб, амфибий и современных рептилий — крокодилов, черепах, гаттерий, ящериц и змей.
Многие считали пойкилотермными и динозавров — «ужасных ящеров», которые вместе с ящерами морскими и летающими доминировали в мезозойской эре. Действительно, зачем им тратить ресурсы на поддержание постоянства своей температуры в то теплое и даже жаркое время? С другой стороны, теплокровность — не только определенная температура, а еще быстрый обмен веществ и лучшая адаптация.
Однако теперь разногласия на этот счет должны остаться в прошлом — по крайней мере, так считают авторы новой статьи в Nature. Коллектив ученых под руководством Жасмины Виманн (Jasmina Wiemann) из Йельского университета (США) исследовал остатки биологических молекул множества динозавров.
«Новый протокол, разработанный Жасминой Виманн, позволил нам напрямую исследовать метаболизм вымерших организмов — это нечто, о чем несколько лет назад мы могли только мечтать. Мы также выяснили, что различные группы имели разную скорость метаболизма, что ранее предполагали на основе других методов, однако прямых проверок пока не было», — рассказал Маттео Фаббри (Mattheo Fabbri), соавтор новой статьи.
Поскольку метаболизм — прежде всего эффективное использование кислорода и энергии, исследователи искали молекулы, которые позволяют оценить скорость этих процессов. Объектами изучения стали 55 видов животных, включая многих динозавров, их летающих родственников птеродактилей, морских плезиозавров, а также ряд современных наземных позвоночных (амниот).
В образцах бедренных костей всех этих животных с помощью спектроскопии обнаружили следы окисления липидов и различных «сшивок» биомолекул, которые хорошо коррелируют с активностью метаболизма. Это позволило уверенно судить о том, кто мог поддерживать температуру тела на постоянном уровне, а у кого она зависела от окружающей среды.
Палеонтологи наглядно изобразили это в виде эволюционного древа, где есть отдельные «теплокровные» ветви и видно, что они возникли независимо. Главный вывод заключается именно в теплокровности плезиозавров и птерозавров, а также таких динозавров, как велоцираптор, тираннозавр или брахиозавр, то есть группы ящеротазовых. Многие из них имели не просто теплую, а «горячую» кровь, то есть обмен веществ быстрее, чем у современных птиц.
В то же время представители другой крупной группы преимущественно травоядных динозавров (птицетазовых) вроде трицератопса и стегозавра были вполне себе холоднокровными.
Автор: Михаил Орлов