Хроники тираннозавра: Биология и эволюция самого и

Оглавление

Популяция, в которой таких изменений происходит все больше, отделяется и обособляется от своих родственников (особенно если она изолирована или если какая-то катастрофа полностью уничтожает сородичей) и со временем, вероятно, станет полностью отдельной в эволюционном смысле. Мы считаем такую популяцию филогенетически отдельной линией и можем выделить анатомические особенности, которые отличают и обособляют ее от родственников. Представители разделившихся групп фактически перестают скрещиваться с исходной популяцией в связи с ее вымиранием, географической отдаленностью, каким-либо генетическим отличием, которое мешает скрещиванию, или какими-либо изменениями в поведении, приводящими к тому, что две группы животных больше не признают друг в друге потенциального брачного партнера.

Мы можем отследить изменения в анатомии этих животных по ископаемым останкам и соотнести их с определенными функциями. Как нам известно, наличие арктометатарзуса (сплюснутой средней кости стопы) и более жесткая щиколотка хорошо коррелируют с эффективным и даже быстрым бегом, а поскольку этот признак развивался многократно в различных группах тероподов, предполагается, что в каком-то смысле его было «просто» приобрести с эволюционной точки зрения, хотя мы точно не знаем, с чем был связан отбор по этому признаку. Привело ли преследование быстроногой добычи к появлению более быстрых и эффективных хищников, требовалось ли им мигрировать по своим территориям, чтобы не отставать от стад добычи, и это запустило отбор на эффективность движения или им угрожали другие хищники и преимущество получали те, кто бегал быстрее?

На эти вопросы ответить нелегко, отчасти потому, что мы не можем точно идентифицировать предков и поэтому вынуждены смотреть на изменения у животных, близких к разделению групп или к ранним представителям, определяя, что могло происходить, когда эти изменения возникали. Если нам удастся объединить это знание с информацией о тенденциях в других областях (изменения климата, появление новых групп животных, другие анатомические приспособления, миграции между континентами) и нашим знанием дат и времен для событий эволюционного ветвления, мы сможем начать складывать цельную картину.

Отрастить большую голову

Легче всего идентифицировать изменения, связанные с хищным образом жизни. Почти все элементы организма выполняют более одной функции (рога барана, к примеру, в первую очередь используются самцами для драк за самок, но также могут служить для отпугивания хищников и играть небольшую роль в охлаждении мозга благодаря проходящей через них крови), но, по-видимому, для большинства элементов в начале их эволюции основной или по крайней мере доминирующей является одна функция. Когда речь идет об отличительных признаках, тесно связанных с хищничеством, они относительно однозначны. Что верно, то верно, ноги носят хищника одинаково, охотится он или нет, но можно предсказать, что самой важной частью его жизни будет ловля добычи, где каждый промах может стать последним. Следовательно, этот фактор будет оказывать более заметное влияние на выживание данного животного, чем многие другие. Изменения в ключевых элементах тела, таких как голова, передние и задние конечности, и поддерживающих структурах (например, шея) могут, таким образом, быть показательными в этом отношении.

Изменения в размере и форме головы были очевидной и главной модификацией (рис. 12b). Не считая гребней на головах процератозавридов, влиявших, скорее, на внешний вид, череп у ранних форм был в целом довольно небольшим. У гуаньлуна череп выглядел пропорциональным по отношению к остальному телу: он не казался какой-то неестественно увеличенной чудовищной конструкцией, как у тираннозавра, но смотрелся бы уместно практически на любом тероподе. Однако у более поздних тираннозавроидов, например ютираннуса, голова стала больше по всем параметрам (в особенности по высоте) и начала выглядеть как доминирующая часть тела животного. Эта особенность была сходной у алиорама и дасплетозавра, а у тираннозавра и тарбозавра голова поистине заняла господствующее положение. Она не просто стала больше и выше (за исключением алиораминов), но также более массивной и прочной. У ранних представителей группы опорные кости, задающие очертания черепа, в особенности вокруг отверстий по бокам, были довольно тонкими – между ними много места, – но у тираннозавринов они стали куда более толстыми и прочными. Аналогично при переходе от ранних форм к поздним зубная кость и мандибула в целом сделались более глубокими и прочными, и особенно увеличились они у тираннозавринов. В общем, в голове стало значительно больше костной массы, чем раньше, и, хотя одно это не делало ее крепче, все же предполагается, что данные животные развивали все более мощный укус, а также череп, способный выдержать большие нагрузки.

Это изменение происходило вместе с другими, более явно проявляющимися в зубах. Когда мы переходим от первых тираннозавров к более поздним, становятся очевидны две тенденции: количество зубов на верхнечелюстных и зубной костях уменьшается, так что в челюстях оказывается меньше зубов, и эти зубы увеличиваются, в особенности в ширину. В целом зубы хищных тероподов сплюснуты с боков, так что оказываются довольно тонкими, и, хотя они определенно не «кинжалообразные», как периодически утверждается, в поперечном сечении они относительно узки. У альбертозавринов и особенно у тираннозавринов зубы на верхнечелюстных и зубной костях очень толстые, и если не полностью круглые в сечении, то близки к тому. Эти два изменения (более толстые зубы и меньшее их количество) также, по-видимому, коррелируют с увеличением силы укуса (как и более короткие шеи позднейших видов, служившие лучшей опорой для тяжелой головы) и с изменениями, произошедшими с черепом. Это предполагает, что отбору подверглись все эти черты, изменяя способ использования головы при укусе и увеличивая способность совершать более мощные укусы.