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

Тенерифе: подняться на вулкан и полюбить суккуленты Тенерифе: подняться на вулкан и полюбить суккуленты

«Остров вечной весны» Тенерифе создан для круглогодичных пешеходных прогулок

Yoga Journal
Ребалансинг: как излечить тело с помощью телесных практик Ребалансинг: как излечить тело с помощью телесных практик

Когда официальная медицина бессильна, тяжело не сдаться и не смириться

Psychologies
Слухи о моей жизни Слухи о моей жизни

Биография великого писателя и юмориста Марка Твена

Maxim
Геймификация: как работу превратить в игру Геймификация: как работу превратить в игру

Учить, учиться и вдохновлять коллектив на новые свершения теперь принято играючи

Psychologies
Знак качества Знак качества

Мы встретились с Шурой Би-2 и Лёвой Би-2 во время фестиваля Live Fest

OK!
Ежик в космосе: как испытывали ядерный лазер Рейгана Ежик в космосе: как испытывали ядерный лазер Рейгана

Можно ли создать направленный ядерный заряд?

Популярная механика
6 вопросов, которые нужно задать начальнику на новой работе, чтобы ему понравиться 6 вопросов, которые нужно задать начальнику на новой работе, чтобы ему понравиться

Первое впечатление — самое главное

Playboy
Мария Пиотровская — о том, как помочь детям с дислексией Мария Пиотровская — о том, как помочь детям с дислексией

Мария Пиотровская рассказала нам, почему двоечники могут оказаться гениями

РБК
Джеймс Бонд в мире вина: как Жан-Шарль Буассе построил империю в полмиллиарда долларов Джеймс Бонд в мире вина: как Жан-Шарль Буассе построил империю в полмиллиарда долларов

Жан-Шарль Буассе построил один из самых успешных винных бизнесов

Forbes
Изобретение танца. На экраны выходит «Каннингем» Изобретение танца. На экраны выходит «Каннингем»

Фильм «Каннингем» — красивая и печальная история великого хореографа

СНОБ
Зачем нужна научная фантастика и почему она актуальна сейчас Зачем нужна научная фантастика и почему она актуальна сейчас

В наш век научная фантастика может показаться забытым жанром, но это не так

РБК
Короли криптобиржи: как получить доходность 143% на сделках с цифровыми валютами, сомневаясь во всем Короли криптобиржи: как получить доходность 143% на сделках с цифровыми валютами, сомневаясь во всем

Как IT-предприниматели увлеклись блокчейн-технологиями и заработали $100 млн

Forbes
Как стать обладателем костюма Джеймса Бонда Как стать обладателем костюма Джеймса Бонда

Трейлер новой части бондианы «Не время умирать» набрал более 13 млн просмотров

GQ
Как приседать правильно? Как приседать правильно?

Хотите укрепить суставы, подтянуть ягодицы и бедра? Приседайте!

Домашний Очаг
«Отмывание в интересах Путина»: за что США ввели санкции против Дерипаски «Отмывание в интересах Путина»: за что США ввели санкции против Дерипаски

Чем грозит миллиардеру заявление Минфина США?

Forbes
Как выбрать велотренажер для дома: советы и особенности Как выбрать велотренажер для дома: советы и особенности

Поездки на велосипеде – хороший способ поддерживать себя в форме и сбросить вес

CHIP
«Я уже не тот, что прежде»: можем ли мы менять свой характер «Я уже не тот, что прежде»: можем ли мы менять свой характер

Изменить некоторые черты характера можно, а иногда даже нужно

Psychologies
Новые «Ходячие мертвецы» и не только: 6 лучших жанровых сериалов 2020 года Новые «Ходячие мертвецы» и не только: 6 лучших жанровых сериалов 2020 года

Готовься найти новый любимый сериал

Playboy
Одножильный или многожильный провод: какой лучше взять для домашней проводки? Одножильный или многожильный провод: какой лучше взять для домашней проводки?

Какой провод выбрать для монтажа домашней проводки?

CHIP
«Иди к папочке»: кровавая фантазия на тему диалога поколений «Иди к папочке»: кровавая фантазия на тему диалога поколений

Робкий Элайджа Вуд борется за жизнь

GQ
Такие пироги… Такие пироги…

Лотарингский киш для гурманов — достойная альтернатива фастфуду

Вокруг света
Ваш выход! Ваш выход!

Сезон наград длится практически всю зиму, завершаясь вручением «Оскара»

OK!
7 вопросов Наталье Поповой, режиссеру и психологу. Об инклюзивном театре 7 вопросов Наталье Поповой, режиссеру и психологу. Об инклюзивном театре

О том, чему может научить особый театр актеров и зрителей

Русский репортер
Два бриллианта в три карата: у кого из звезд были самые дорогие  украшения на «Оскаре-2020» Два бриллианта в три карата: у кого из звезд были самые дорогие  украшения на «Оскаре-2020»

На 92-й церемонии вручения наград Американской академии бал правили бриллианты

Forbes
Тупик Собянина: почему попытки повторить московскую реновацию обречены на провал Тупик Собянина: почему попытки повторить московскую реновацию обречены на провал

Российский проект реновации не может строиться по московской модели

Forbes
Завербованная страна. О трудностях переходного периода в осажденной крепости Завербованная страна. О трудностях переходного периода в осажденной крепости

Как заканчивать холодную войну и то делать с долгами по ЮКОСу и по «Боингу»?

СНОБ
Эмоциональное равновесие: 6 путей для его достижения Эмоциональное равновесие: 6 путей для его достижения

Несколько практических рекомендаций психоаналитика доктора Хилари Гендель

Psychologies
Mazda CX-5. Непредсказуемый успех Mazda CX-5. Непредсказуемый успех

Кроссовер Mazda CX-5 оказался очень хорош, отлично собран и вынослив

4x4 Club
Как оупенспейс влияет на самочувствие и производительность Как оупенспейс влияет на самочувствие и производительность

Рассказываем о плюсах и минусах пространств в формате оpen space

РБК
Не можешь найти работу? 5 важных советов, которые помогут не впасть в отчаяние Не можешь найти работу? 5 важных советов, которые помогут не впасть в отчаяние

Несколько ключевых шагов, которые помогут найти новую работу

Playboy
Открыть в приложении