Откуда ученые знают, как двигались динозавры

Исход борьбы за преобладание на суше во многом зависел от двигательного аппарата

Популярная механикаНаука

Откуда ученые знают, как двигались динозавры

Олег Макаров, Андрей Сенников

Доисторические чудовища, топающие и скачущие на экранах кинотеатров и телевизоров, давно стали привычным зрелищем, и порой забываешь, что никто из людей никогда не видел живьем ни одного динозавра или индрикотерия. Для того чтобы понять, как двигались древние животные, у науки есть лишь их окаменевшие скелеты, часто неполные. А между тем исход шедшей сотни миллионов лет назад борьбы за преобладание на суше во многом зависел от конструкции двигательного аппарата.

Двигательный (локомоторный) аппарат состоит не только из костей, но и из мускулов, но в распоряжении изучающих окаменелости палеонтологов мягких тканей нет и «натягивать» на древние кости мясо и жилы приходится умозрительно — часто это область гипотез и жарких споров. Именно здесь находят свое применение такие разделы современной биологии, как функциональная морфология и биомеханика. Эти дисциплины обращены прежде всего на нынешнюю фауну, ведь очевидно, что разобраться в ископаемой древности можно, лишь изучив локомоторику современных животных. К примеру, знание о двигательном аппарате носорога приблизит нас к пониманию манеры передвижения трицератопса. Хотя первый был динозавром, а второй — млекопитающее, оба животных образуют один конструктивный тип — крупные, травоядные, рогатые.

На деле изучение двигательного аппарата даже существующих в природе видов — дело настолько непростое, что способ передвижения иных современных животных или, скажем, метод пережевывания ими пищи так до конца и не изучены. Есть ли движущиеся части в черепе гаттерии — реликтовой игуаны, живущей на островах Новой Зеландии? Как ни удивительно, об этом ведутся споры. И гаттерия — не единственный пример. Перенесение же методов функциональной морфологии и биомеханики на ископаемые остатки может быть выполнено лишь с известной долей гипотетичности. Впрочем, иного способа заставить «ожить» древние кости — да-да, конечно, всего лишь в воображении — не существует.

6b6c8495434f96d80b08f0fec543a5d8.jpg
Изучение следов доисторических животных дает значительный материал для реконструкции локомоторного аппарата этих существ, манеры передвижения и даже строения скелета. Например, отсутствие при следах лап динозавра следов волочащегося хвоста привело ученых к выводу, что эти рептилии передвигались «по-птичьему», держа хвост на весу в качестве баланса.

Сухопутные рыбы

Как бы то ни было, накопленные к сегодняшнему дню знания о характере движения наземных позвоночных, принадлежащих к разным эпохам, дают ключ к пониманию драматических событий последних сотен миллионов лет, в которые живые существа, имевшие разную «конструкцию», оспаривали власть над планетой.

Наземные позвоночные, согласно принятым в современной науке взглядам, пришли на сушу из воды, ведя свою родословную от кистеперых рыб. Случилось это в палеозое, точнее, в девонском периоде (408−360 млн лет назад). Древнейшее земноводное, вышедшее на сушу, в манере движения немало унаследовало от своих водных предков. Рыба, как известно, плавает, выполняя телом волнообразные движения и отталкиваясь от воды хвостом. Точно так же девонский лабиринтодонт медленно полз по суше, «виляя» своим туловищем. Именно тогда возникла так называемая симметричная локомоция — характер движения, сохранившийся отчасти и у homo sapiens: у человека при выносе левой ноги вперед правая рука идет назад. При толчке правой ноги назад правая рука идет вперед. Эта очень примитивная походка досталась нам в наследство от далеких предков из палеозоя.

f5d1f0e2a56bc3c2f8b41dec97c3501a.jpg

Первые земноводные стали родоначальниками всех тетраподов — четвероногих, однако строение их лап было еще тесно связано с рыбьими плавниками. Правда, в отличие от плавников, которые у рыб выполняют в основном функцию рулей, лапы земноводных получили роль основного движителя. Это был еще очень несовершенный механизм ходьбы. Конечности древних тетраподов крепились к телу латерально, то есть плечевая и бедренная кость располагались в горизонтальной плоскости (как у нынешних черепах, ящериц и саламандр). Это соответствовало латеральному положению плавников.

Жизнь вразвалочку

Кто же не помнит наши маленькие попытки схитрить во время школьных уроков физкультуры? Учитель всегда требовал, чтобы при отжимании от пола мы расставляли локти как можно шире, не так ли? Чтобы получить бóльшую нагрузку на мышцы рук и спины, разумеется. Но мы-то старались, наоборот, подвести руки под себя. Потому что так легче.

7d76a782de8bca606b16e8aa348a10bc.jpg

Первым земноводным и их потомкам — появившимся в каменноугольный период (360−286 млн лет назад) примитивным рептилиям- приходилось всю жизнь сдавать нормативы по отжиманию по самым строгим правилам. Ведь их латеральные конечности несли нагрузку не только на движение, но и на удержание тела на весу. Скелеты парейазавров (травоядных рептилий подкласса анапсид) поражают своей мощью и основательностью. Ширина чудовищно толстых костей конечностей часто превышала длину. К этим костям, конечно же, крепились могучие мышцы. Если еще учесть, что суставы конечностей не были до конца выработаны и местами вместо них имелась лишь «мозаика» из плоских косточек, то нетрудно себе представить, как медленно и неуклюже передвигалась эта махина на широко расставленных лапах. При ходьбе конечность отрывалась от земли, заносилась вперед, совершая круговое движение, затем вновь опускалась. Этот неэкономный способ движения делал парейазавра крайне тихоходным. Спасало его лишь одно — в палеозойскую эпоху хищных и быстрых в нынешнем понимании существ, видимо, вообще не было. Враги травоядных анапсид и истинные хозяева планеты в пермский период- хищные зверообразные рептилии из подкласса синапсид — были столь же медлительны и также ходили на латерально поставленных конечностях (примерно так ходит современная австралийская ехидна). И вот как выглядела охота времен палеозоя: за убегающей вразвалочку жертвой вальяжно шествовал хищный звероящер. Догонит? Не догонит? Эта пасторальная идиллия когда-то должна была кончиться.

cd76f748e159653181cfa619f76e91b9.jpg
Рубиджея. Рисунок реконструирует вид одного из палеозойских звероящеров (терапсид из подкласса синапсид). Эти хищники отличались от прочих рептилий функциональной дифференциацией зубов — отсюда и «звероподобность». Терапсиды считаются предками млекопитающих, а значит, и человека.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Операция «Мавзолей» Операция «Мавзолей»

Как из вождя мирового пролетариата, атеиста и сторонника кремации сделали мумию?

Дилетант
Останки 80-килограммовой древней крысы найдены в Амазонии Останки 80-килограммовой древней крысы найдены в Амазонии

Даже капибары – самые большие среди современных грызунов – уступают ей в размере

National Geographic
Электрическая ракета, которая изменит войну Электрическая ракета, которая изменит войну

Барражирующие боеприпасы «Ланцет», которые могут в корне изменить войны будущего

Популярная механика
Искусственный интеллект помог проявить сокрытый под картиной да Винчи рисунок Искусственный интеллект помог проявить сокрытый под картиной да Винчи рисунок

Самая четкая визуализация скрытого под «Мадонной в скалах» изображения

National Geographic
Сергей Янчуков: «Добыча трудноизвлекаемого газа будет расти» Сергей Янчуков: «Добыча трудноизвлекаемого газа будет расти»

Мы — свидетели начала четвертого энергетического перехода

Forbes
Сад художника Сад художника

Мы решили найти место, словно сошедшее с картин импрессиониста Клода Моне

Лиза
Хочешь всегда быть в постели «на высоте»? 6 главных правил Хочешь всегда быть в постели «на высоте»? 6 главных правил

Следуй этим рекомендациям, и все будет просто отлично

Playboy
50 тонн в год: как российские физики изменят привычный нам мир 50 тонн в год: как российские физики изменят привычный нам мир

Компания OCSiAl объявила о запуске новой установки синтеза графеновых нанотрубок

Популярная механика
Обогнали взрослых Обогнали взрослых

Товары для детей — одна из перспективных ниш, благодаря которой повышают прибыль

Эксперт
Лед и пламя Лед и пламя

Выморозка – способ ремонта судов, стоящих на зимовке

National Geographic
«Никогда, редко, иногда, всегда»: на «Берлинале» показали подростковую драму про аборт «Никогда, редко, иногда, всегда»: на «Берлинале» показали подростковую драму про аборт

О работе режиссера Элизы Хиттман — драме о девушке, собирающейся сделать аборт

Forbes
Валентинка бездне: 10 ошеломительно красивых черно-белых фильмов про экзистенциальное одиночество Валентинка бездне: 10 ошеломительно красивых черно-белых фильмов про экзистенциальное одиночество

О любви, смерти и о том, как стремительно, со скоростью мысли, проносится жизнь

Esquire
Приставка — корень Приставка — корень

Пока мы читали книги и обсуждали фильмы, видеоигры стали новым видом искусства

GQ
Когда институциональные инвесторы вернутся на рынок Когда институциональные инвесторы вернутся на рынок

Все большая монополизация финансового сектора государством мешает его развитию

РБК
Не царственное чувство. Осталась ли магия в портретах Владимира Путина Не царственное чувство. Осталась ли магия в портретах Владимира Путина

Портрет правителя — серьезная штука

СНОБ
Слова паразитов: как рос и хорошел молодежный жаргон последние 60 лет Слова паразитов: как рос и хорошел молодежный жаргон последние 60 лет

Метаморфозы молодежного сленга за последние полвека

Maxim
Злейший враг танка - быстролетящий лом: история военных разработок Злейший враг танка - быстролетящий лом: история военных разработок

Лучшим противотанковым боеприпасом остается быстролетящий лом

Популярная механика
Наши эмоции и язык, на которым мы говорим: есть ли связь? Наши эмоции и язык, на которым мы говорим: есть ли связь?

Даже у общечеловеческих переживаний в различных культурах — свои оттенки

Psychologies
В ритме танца В ритме танца

Ибица – живописное направление для радиальных автомобильных вылазок

National Geographic Traveler
Чем женский японский язык отличается от мужского Чем женский японский язык отличается от мужского

Отрывок из книги Гастона Доррена о языках «Вавилон: Вокруг света за 20 языков»

СНОБ
Как отличить настоящие наушники Apple от подделки: 5 простых советов Как отличить настоящие наушники Apple от подделки: 5 простых советов

Ряд особенностей, по которым можно отличить настоящие наушники Apple

CHIP
Как принять недостатки других Как принять недостатки других

Как сэкономить силы и позаботиться о себе и близких, учитывая слабые стороны

РБК
Зеленая диета — как похудеть на овощах и фруктах за неделю? Зеленая диета — как похудеть на овощах и фруктах за неделю?

Что такое зеленая диета и как на ней быстро похудеть?

Cosmopolitan
Попрощались: предсмертные посты звезд в соцсетях – от Началовой до Брайанта Попрощались: предсмертные посты звезд в соцсетях – от Началовой до Брайанта

Что хотели сказать этому миру знаменитости, чьи жизни неожиданно оборвались

Cosmopolitan
Факельное сумасшествие Факельное сумасшествие

Мир в ожидании очередной Олимпиады. Пройдет она летом в Токио

GQ
Снимаем груз усталости: как расслабить шею и спину в разгар рабочего дня Снимаем груз усталости: как расслабить шею и спину в разгар рабочего дня

Рассказываем, как помочь себе самостоятельно в разгар рабочего дня

Популярная механика
Модные журналисты — о присоединении Рафа Симонса к Prada Модные журналисты — о присоединении Рафа Симонса к Prada

Что модные журналисты думают о союзе Рафа Симонса и Prada и чего ждут от него

Esquire
Пять самых больших пушек в истории Пять самых больших пушек в истории

По сравнению с некоторыми из этих пушек Царь-пушка покажется дамским пистолетом

Maxim
МКС глазами астронавтов: видео-экскурсия по главной орбитальной станции Земли МКС глазами астронавтов: видео-экскурсия по главной орбитальной станции Земли

Можно побывать на космической станции, не выходя из дома

National Geographic
Смертельная лирика: 6 проклятых песен, которые на самом деле убивают Смертельная лирика: 6 проклятых песен, которые на самом деле убивают

Есть песни «с плохой репутацией» — о них-то мы сейчас и поговорим

Cosmopolitan
Открыть в приложении