Способность подниматься на задние конечности, демонстрируя внушительный рост, могла быть характерной чертой некоторых южноамериканских зауроподов, обитавших на планете приблизительно 66 миллионов лет назад. К таким выводам, как сообщает наш новостной сайт, пришла международная группа учёных, проанализировавшая биомеханические возможности этих древних ящеров. Исследование, поддержанное фондом FAPESP и опубликованное в журнале Палеонтология, указывает на то, что бразильский уберабатитан и аргентинский неункензавр, будучи меньше многих своих родственников, вероятно, использовали двуногую стойку для доступа к верхней листве деревьев, а также для визуального увеличения размеров с целью отпугивания хищников.
Применяя вычислительные методы, заимствованные из инженерных дисциплин, специалисты оценивали нагрузки, которые испытывала бедренная кость в вертикальном положении. Моделирование охватило цифровые реконструкции костей семи различных видов зауроподов, представлявших разные эволюционные линии и размерные категории. Образцы для создания этих моделей были предоставлены музейными коллекциями со всего мира.
Ограничения, накладываемые массой тела
Результаты анализа продемонстрировали, что способность длительно сохранять вертикальную позу, по всей видимости, была прерогативой молодых особей. «Костно-мышечная структура более мелких зауроподов позволяла им с относительной лёгкостью подниматься и дольше стоять на двух задних конечностях. Более крупные животные, вероятно, тоже могли это делать, но лишь в течение коротких промежутков времени и с меньшим комфортом, поскольку такое положение вызывало чрезмерное напряжение в бедренных костях», — пояснил Джулиан Сильва Жуниор, ведущий автор исследования. Учёный, являющийся постдокторантом Инженерной школы государственного университета Сан-Паулу (FEIS-UNESP), проводил работу во время стажировки в Тюбингенском университете в Германии.
Несмотря на скромные, в сравнении с гигантскими зауроподами, размеры, уберабатитан и неункензавр были внушительными созданиями, сопоставимыми по массе с современными слонами. Примечательно, что взрослые особи уберабатитана, достигавшие, по оценкам, длины в 26 метров, считаются крупнейшими динозаврами, обнаруженными на территории Бразилии. Таким образом, исследование не только проливает свет на особенности поведения этих видов, но и подчёркивает, как биомеханика ограничивала определённые модели активности по мере роста и увеличения массы тела животного.
тывают меньший стресс
Исследователи провели моделирование с использованием метода анализа конечных элементов (FEA), метода, который показывает, как материалы реагируют на силы и другие физические состояния. Этот метод часто используется в инженерных проектах, таких как проектирование мостов.
«Используя эту технику, мы выполнили два исследования. Один имел дело с внешними наблюдателями, моделируя силу, идущую снаружи снаружи. В данном случае гравитация и маленький вес ребенка на бедренных костях, когда динозавр стоял на задних лапах. В другом мы проанализировали внутренний сценарий — силу, которую мышцы оказывают на бедренную кость». Объясняет Сильва Жуниор.
Объединив оба сценария, исследователи оценили общий стресс, который оказывает влияние на каждого динозавра. Два южноамериканских вида, молодой Уберабатитан Рибейрои (названный в честь бразильского мудреца Убераба, где он был обнаружен, и по совпадению, родной город Сильвы Жуниора) и Neuquensaurus australis (найденный недалеко от реки Неукен в Аргентине), демонстрируют самые низкие уровни стресса в бедренных костях. Оба жили в позднемеловой период, около 66 миллионов лет назад.
«У них были более крепкие бедренные кости, и они могли лучше рассеивать стресс. У более крупных людей были очень большие мышцы и даже гигантские бедренные кости, но их было недостаточно, чтобы выдержать их вес. Это не значит, что они не могли написать статью, но они, вероятно, выбрали это лучшее время, потому что это, должно быть, была неудобная поза», — сказал он. — говорит палеонтолог. Он отмечает, что взрослые особи уберабатита, в отличие от более молодых проанализированных экземпляров, вероятно, сталкивались с теми же проблемами, что и другие крупные зауроподы, когда притеснялись в статье прямо.
Почему важно стоять прямо
Стояние на двух ногах, вероятно, давало несколько преимуществ. Несмотря на травоядность, зауроподы могли обеспечить более высокую растительность, которая в противном случае была бы вне досягаемости. Эта поза, возможно, также играла роль при спаривании, помогала самцам садиться на самок или выполняла визуальные действия. Кроме того, подъем вверх мог бы сделать их крупнее, что гарантировано отпугивало хищников.
Ограничения и выводы исследований
Исследователи отмечают, что их моделирование не учитывает хрящ, что, возможно, приводит к снижению нагрузки в суставах. Они также не учли роль хвоста, который мог бы обеспечить дополнительную поддержку, когда животные балансировали в стойке, рядом со штативом.
поскольку хрящ непосредственно не реализуется ни в одном из образцов, команда предположила, что он действует аналогично всем из них. «Инструмент, который мы используем, очень эффективен для сравнения, даже если ответ не является лучшим для каждого из них. Сравнивая представителей разных линий, мы можем получить достаточно точную картину того, как вели себя эти животные миллионы лет назад», — сказал он. — говорит исследователь.