Можно ли определить пол динозавра по его костям?
Время от времени палеонтологи, которые изучают окаменелые останки древних животных и растений, открывают новые виды динозавров. Изучая их кости, ученые могут с большой точностью определить, как они выглядели и чем питались. Но, изучая строение костей, они практически не могут могут назвать точный пол обнаруженной особи, потому что они попросту не знают, чем отличались самцы от самок — половые органы до наших дней не сохраняются. Ранее пол некоторых динозавров определяли по размерам костей, однако новое исследование, проведенное международной группой палеонтологов, доказывает, что такой метод выявления самцов и самок выдает неправильные результаты.
Палеонтолог Кеннет Карпентер (Kenneth Carpenter) уверен, что пол динозавров можно определить по их костям, но так ли это?
Что такое диморфизм полов?
Различия между самками и самцами одного вида принято называть половыми диморфизмами. Ярким примером этого явления можно считать наличие пышной гривы у самцов львов и отсутствие «роскошной шевелюры» у львиц. Также можно взглянуть на павлинов — самцы имеют очень яркое оперение, тогда как самки не обладают такой красотой.
У львов на голове роскошная шевелюра — этим они и отличаются от самок
Иногда бывает наоборот, когда отличительные половые признаки ярче выражены у самок. Так называемый обратный половой диморфизм можно наблюдать у самых маленьких птиц в мире — колибри. Прогуливаясь по просторам Северной и Южной Америки или смотря документальный фильм сидя на диване, можно заметить, что некоторые особи намного крупнее других. Так вот, крупными телами обладают самки, а размеры самцов могут составлять всего 5 сантиметров.
Исходя из написанного выше, можно предположить, что слева — самка колибри
Половые отличия у динозавров
В 1992 году палеонтолог Кеннет Карпентер (Kenneth Carpenter) объявил, что нашел признаки обратного полового диморфизма у тираннозавров, которые считаются едва ли не самыми известными динозаврами в мире. В своей научной работе «Variation in Tyrannosaurus rex / Dinosaur Systematics: Approaches and Perspectives» он сделал вывод, что самки тираннозавров были крупнее самцов. Свое предположение он выдвинул после того, как осмотрел останки 25 особей древних хищников.
Примерно так были изображены самки и самцы тираннозавров в фильме Стивена Спилберга «Парк юрского периода»
Публика быстро освоила эту информацию — заявление о том, что самки тираннозавров были крупнее самцов, до сих пор можно встретить на сайтах с «интересными фактами». Однако, недавно группа ученых из Великобритании, США и Канады, почти разрушили этот миф. В рамках своей научной работы они решили выяснить, могут ли признаки полового различия сохраниться на ископаемых останках.
Современные динозавры
В качестве объектов исследования, результаты которого были опубликованы в научном журнале PreeJ, они взяли 106 черепов гавиалов, предоставленные разными музеями мира. Гавиалами принято называть особый вид крокодилов с длинными, заостренными носами. Их далекие предки существовали миллионы лет назад, во времена динозавров, поэтому неудивительно, что у нынешних гавиалов есть много общих черт с древними хищниками.
Считается, что гавиалы находятся на грани вымирания. Но в 2019 году стало известно, что они начали активно размножаться — в Южной Азии были найдены сотни детенышей этих крокодилов. Подробнее об этом событии читайте в нашем материале.
Как и динозавры, гавиалы являются крупными пресмыкающимися, которые откладывают яйца. У них наблюдается половой диморфизм — на носу самцов есть заметная «шишка», состоящая из мягких тканей и поддерживаемая небольшими косточками в области ноздрей. Изучая сотни окаменелых останков, ученые с трудом могли определить пол пресмыкающихся, даже при наличии такой явной подсказки, как костные структуры на носу. Если отличительные особенности пресмыкающихся были уничтожены со временем, отличить самцов древних хищников от самок просто невозможно.
На фото — самец гавиала с «шишкой» на носу
Трудности изучения динозавров
Исходя из этого, ученые пришли к выводу, что определить пол динозавров по их костям невозможно. Во-первых, у самцов и самок древних гигантов не было отличительных признаков вроде наростов на носу — по крайней мере у тираннозавров ничего подобного обнаружено не было. Во-вторых, предположение о разных размерах тела у тираннозавров противоположных полов было сделано на основе данных, полученных при изучении костей 25 особей. А это, по мнению ученых, слишком маленькая выборка для выдвижения таких громких заявлений как «самки тираннозавров были крупнее самцов».
К сожалению, многие динозавры обнаруживаются только в единственном экземпляре
Возможно, метод определения пола динозавров по костям будет изобретен, когда палеонтологам удастся обнаружить останки хотя бы пары сотен особей. Но даже в этом случае он будет применим только к некоторым видам динозавров, а не всем. Например, в будущем ученые могут обнаружить на останках самцов тираннозавров костяные отростки, наличие которых будет отличать их от самок. Но настанут ли такие времена, неизвестно — со временем кости динозавров могут быть уничтожены движущимися под землей тектоническими плитами или под воздействием других факторов.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!
А на данный момент нам остается довольствоваться открытием новых видов динозавров, особи которых обычно обнаруживаются в единственном экземпляре. Взять, к примеру, раскопанного в Таиланде динозавра Vayuraptor nongbualamphuensis, длина тела которого составляла 4,5 метров, а лапы были похожи на куриные. Рекомендую прямо сейчас прочитать материал об этом необычном хищнике — в статье также объясняется, почему динозавры почти не водились на территории России.
Определение пола у динозавров: возможно ли это?
Вопрос полового диморфизма тираннозавров изучается учеными уже очень давно. У данного вида, в отличии от ламбиозавров или цератопсов отсутствуют столь удобные для определения половой принадлежности признаки, как особенности строения черепа или рога. В процессе нахождения новых скелетов тираннозавров, ученым удалось выделить два типовых варианта при взрослении особей: в массивную особь, или в стройную. Причем кости массивных особей попадались в непосредственной близости к скелетам детенышей гораздо чаще, чем скелеты стройных. Так как забота о потомстве присуща практически всем видам динозавров, это позволило говорить о том, что массивные особи, вероятнее всего являются самками данного вида. А особи с более стройным скелетом гипотетически являлись самцами. Данные исследования проводились группой Михаэля Раатха.
С ним, на основании исследования строения тазовых костей взрослых особей, согласились и ученые из Денверского музея, штат Колорадо. По мнению ученых, таз массивных особей достаточно широк для возможности откладывания яиц, в отличие от таза стройных особей. Однако даже после определенного сдвига в этой области, выделить универсальную анатомическую характеристику так и не удалось.
Существенным открытием стало нахождение в 1990 году великолепно сохранившегося скелета тираннозавра, названного Сью, в честь ученого Сюзанны Хендриксон, обнаружившей его. На основании изучения скелета динозавра, было установлено, что погибла данная особь от укуса своего сородича. Тело тираннозавра попало в водный поток и было погребено под слоем ила и песка. Помимо этого на скелете были найдены следы многочисленных ран, так и не успевших затянуться при жизни животного. Неподалеку от Сью были обнаружены еще несколько скелетов – взрослой особи тираннозавра и детенышей.
Палеонтолог Питер Ларсен, в этом же году, выдвинул интереснейшую гипотезу об аналогии диморфизма динозавров с подобным явлением у ряда современных рептилий (змей, черепах), а также у хищных птиц и многих земноводных. В качестве основного аргумента объясняющего данный факт, он указывал на необходимость обладания самками, определенного запаса питательных веществ, ведь безусловно самки расходуют на размножение гораздо больше энергии, нежели самцы. Помимо этого на самок, также возлагается защита недавно появившегося на свет потомства от хищников, и добыча им пищи.
Однако почему же данная закономерность у тераподов (хищных ящеротазовых динозавров), к которым относят тираннозавров, не распространяется на большое количество птиц и млекопитающих? Возможно, что данный факт напрямую связан с наличием моногамии у тех, или иных видов. Самцам у видов, не образующих постоянных пар, необходимо биться за самок, это объяснят больший по сравнению с самками размер.
Если же провести аналогии с современными хищными рептилиями – крокодилами, обнаруживается любопытный факт их строения – самцы данного вида имеют мускул, крепящийся к нижнему отростку позвонка тазового пояса и соединяющий с ним половой член. Самки же обладают гораздо меньший нижний отросток соответствующего позвонка, он также меньше таких отростков на других позвонках.
Исследование скелета Сью и сравнение элементов других ранее обнаруженных скелетов позволило определить что нижний отросток на позвонке возле тазового пояса, у нее действительно меньше. Как меньше он и отростков не других позвонках. В 1993 году палеонтолог Филлип Куррье обнаружил подобную закономерность при исследовании скелетов зауроорнитоидов, обнаруженных в Монголии. Это также служит существенным подтверждением данной гипотезы.
Можно ли определить пол у динозавров?
Кости массивных животных были найдены в непосредственной близости от костей детенышей. Динозавры обычно проявляли заботу о потомстве, и не только о кладке, но и о молодняке, а сопровождение молодых более характерно для самок. Поэтому Раатх сделал вполне закономерный вывод, что кости животных с массивным морфотипом принадлежали взрослым самкам, а более грациозные особи, следовательно, были самцами.
Другой исследователь, Кен Карпентер из музея в Денвере, штат Колорадо, исследуя останки северо-американских тираннозавров и монгольских тарбозавров, также установил наличие у них двух аналогичных морфотипов, и, как и Раатх, предположил, что массивный тип принадлежал взрослым самкам. Это предположение частично базировалось на форме таза массивных особей, который, по мнению ученого, должен был быть достаточно широким для нормальной откладки яиц. Несмотря на большой интерес к проблеме полового диморфизма, никто из ученых до последнего времени не мог выделить какую-либо единственную анатомическую характеристику, позволявшую бы определить пол любого динозавра по его скелету.
Палеонтолог Питер Ларсен начал свои исследования в этой области в 1990 г.- именно тогда, когда был обнаружен скелет тираннозавра Сью. Ларсен подошел к решению проблемы очень ответственно, и его рассуждения были примерно следующими. У большинства птиц и млекопитающих самки действительно мельче самцов. Однако, например, у хищных птиц или китов наблюдается обратная картина. У ряда рептилий, в частности змей и черепах, и у многих земноводных самки также крупнее самцов. Крупным размерам самок легко найти объяснение. Ведь именно эти особи, несущие в своих половых клетках не только генетическую информацию, но и запас питательных веществ, необходимый для развития будущего зародыша, расходуют на размножение больше энергии. Самкам же, как правило, отводится и основная роль в заботе о потомстве, роль, предполагающая и охоту, и защиту от хищников.
Но почему же тогда у большинства птиц и млекопитающих самки все же мельче самцов? Можно предположить, что крупные размеры имеют самцы в первую очередь у видов, не образующих постоянных пар или у стадных животных, когда более крупные самцы имеют преимущества в завоевании самок, а потом берут на себя роль охраны потомства. А вот у хищных птиц, строгих моногамов, самцы, как уже было сказано, отличаются более мелкими размерами. Так что если хищные динозавры, такие как тот же тираннозавр, образовывали постоянные пары, то их самки вполне могли быть крупнее самцов. Во всяком случае, в этом не было бы ничего удивительного.
Предварительные же исследования растительноядных динозавров, таких как, например, орнитихии (Ornithischians), заставляют предположить, что они вели стадный образ жизни, так что самцы у них вполне могли быть крупнее самок. Короче, только на размеры и пропорции тела в вопросе определения пола у динозавров полагаться никак нельзя. Но может быть, есть и другие пути?
Способ определения пола динозавров может помочь реконструировать некоторые события из жизни этих удивительных животных, населявших нашу планету в период примерно от 200 до 65 млн лет назад, в частности проверить ряд гипотез об их поведении и социальной организации. Отлично сохранившийся скелет Сью очень помог ученым в решении целого ряда проблем, поставив, в свою очередь, новые задачи, которые можно было бы и решить, если бы эта удивительная находка до сих пор оставалась в руках исследователей. К сожалению, в 1992 г., т.е. всего через два года после раскопок, со Сью произошла трагедия. Скелет тираннозавра был конфискован представителями федерального правительства США, которые утверждали, что институт Блек Хилл владеет находкой незаконно. Институт обратился в суд, который признал, что ученые во время раскопок и изучения Сью не нарушили никаких законов. Но. прошло уже почти 5 лет, а Сью до сих пор не вернулась в институт. Скелет этого замечательного животного хранится где-то в металлическом контейнере в совершенно непригодных условиях, и скорее всего, если ученые когда-нибудь смогут заглянуть в этот контейнер, то уже не обнаружат там ничего, кроме пыли. Однако кто знает. Остается только надеяться на лучшее.
Ученые выяснили, что определить пол динозавров по скелету почти невозможно
Исследователи выяснили, что определить пол динозавра почти невозможно. Научная работа опубликована в журнале PeerJ.
Читайте «Хайтек» в
Несмотря на предыдущие заявления ученых об успехе в определении гендера у динозавров, нынешнее исследование, проведенное Лондонским университетом королевы Марии, показало, что определить половые различия у древних рептилий практически невозможно.
В новом исследовании были проанализированы черепа современных гавиалов (рыбоядных крокодилов), находящихся под угрозой исчезновения, и гигантских видов крокодилов, чтобы определить, насколько легко отличить самцов и самок, используя только ископаемые записи.
Самцы гавиалов больше по размеру, чем самки, и имеют мясистый нарост на конце пасти, известный как «гара» (такое название носит индийский горшок из глины, на который похож этот нарост). Так как гара состоит из мягких тканей, она поддерживается костной впадиной около ноздрей — нариальной ямкой, которую можно идентифицировать на черепах гавиалов.
Исследовательская группа, в состав которой входили Джордан Мэллон из Канадского музея природы, Патрик Хеннесси из Университета Южного Джорджа и Лоуренс Витмер из Университета Огайо, изучили 106 экземпляров гавиалов в музеях по всему миру. Они обнаружили, что, кроме присутствия у самцов нижних ямок, очень трудно различить пол рептилии.
Доктор Дэвид Хон, старший преподаватель зоологии в Лондонском университете королевы Марии и автор исследования, рассказывает: «Подобно динозаврам, гавиалы являются крупными, медленно растущими рептилиями, которые откладывают яйца, что делает их хорошей моделью для изучения вымерших видов динозавров. Наши исследования показывают, что даже при предварительном знании пола образца все еще трудно отличить самцов и самок гавиала. С большинством динозавров у нас нет достаточного набора данных, используемого для этого исследования, и мы не можем выяснить пол древнего пресмыкающегося».
Кроме того, у многих видов самки и самцы сильно отличаются друг от друга. Например, рога в основном встречаются только у самцов оленей, а у павлинов самцы, как правило, ярко окрашены и имеют красивый хвост. Эта особенность известна как сексуальный диморфизм, и очень распространена в животном мире. Ученые считают, что динозавры также демонстрируют эти различия, однако в большинстве случаев это слишком сложно определить лишь по скелету.
Доктор Хон сказал: «Некоторые животные демонстрируют необычайно высокий уровень полового диморфизма, например, огромные различия в размерах у самцов и самок. Гавиалы находятся где-то посередине, поскольку у них есть эти большие нариальные ямки, которые могут помочь в идентификации. Различия между динозаврами действительно поразительны, или если бы была такая четкая особенность, как ямка, мы бы легко отличали динозавра мужского и женского пола, используя существующие скелеты».
Новое исследование также ставит под сомнение предыдущие, которые намекали на различия между полами у популярных видов динозавров, таких как тираннозавр рекс, и привели к распространенным заблуждениям среди широкой общественности.
«Много лет назад в научной статье говорилось, что самки ти-рекса больше, чем самцы. Но наши результаты показывают, что уровень доступных данных просто недостаточен, чтобы сделать это заключение», — заключает доктор Хон.
Девочка! Ученым удалось точно определить пол «мамаши-динозавра»
Определить пол динозавра не просто. С точки зрения анатомии скелета, самки и самцы динозавров практически идентичны. Форма костей динозавров ничем не помогает. Насколько известно ученым, в скелетах динозавров не сильно проявлялся половой диморфизм (или, иными словами, различия между мужчинами и женщинами). Даже у сильно изукрашенных видов рогатых, бронированных и других динозавров пластины и гребни не показывают определенных различий в такой форме, которую можно было бы принять как маркер различных полов.
Но внешняя анатомия костей — это еще не все. Несколько сюрпризов предоставили палеонтологам возможность определить несколько динозавров женского пола. В 2005 году палеонтолог Тамаки Сато и его коллеги сообщили об ископаемом похожем на попугая овирапторозавре, который сохранился с несколькими яйцами, расположенными между ее тазовых костей. Этот динозавр определенно был девочкой.
Следующая находка поспела уже скорее. Всего через несколько месяцев молекулярный биолог Мэри Швейцер и ее коллеги сообщили о другом способе, которым можно идентифицировать динозавров женского пола во время беременности. Бедренная кость тираннозавра (Tyrannosaurus rex) MOR 1125 (она же B. rex — для увлекающих палеонтологией) имеет особенную ткань внутри основной полости медуллярной кости. Такая же кость есть у живых птиц и заполняется, когда после овуляции повышается уровень эстрогена. Короче говоря, если видите медуллярную кость, вы нашли беременное существо.
Не все согласны с этой интерпретацией. Другие эксперты предположили, что грязная, быстро оседающая костная ткань внутри этого T. rex была вызвана болезнью и что такого же рода кости находили в челюстях взрослых и молодых птерозавров — летающих родственников динозавров — а значит медуллярная кость не может быть принята в качестве надежного индикатора пола динозавра.
Но Швейцер и многопрофильная команда экспертов уже ответили на эти критические замечания новых исследованием оригинальной находки у T. rex. Что они нашли? Что MOR 1125 действительно была беременна, когда умерла.
Швейцер и ее коллеги подошли к ископаемым с разных сторон, повторно изучив структуру специфической костной ткани при помощи КТ, а также ее химический состав. Исследователи пишут, что медуллярная кость химически отличается от других типов костей. Настоящая медуллярная кость содержит более высокий процент содержания минеральных веществ и биомолекул глиоаминогликанов, чем окружающие ткани. Так что когда исследователи изучили образец, чтобы выявить изобилие этих биомолекул в медуллярной кости, реакция была соответствующая: эксперимент буквально подсветил тот факт, что MOR 1125 имела бедренную кость, заполненную богатой минералами тканью.
Беременные динозавры действительно заполняли свою медуллярную кость, и это открытие предлагает фантастические возможности для исследования того, как на самом деле жили динозавры. Но есть и более тонкий момент, который очень важен для того, как мы думаем о динозаврах.
За долгое время пребывания в земле, динозавры буквально превращались в камень. И да, их кости и другие ткани дошли до нас как насыщенные минералами версии оригиналов. Но не настолько, чтобы можно было говорить о полной деградации изначального существа.
«Оригинальные органические компоненты, как полагается, должны полностью уничтожаться в процессе погребения и окаменения за миллионы лет», пишет Швейцер. «Однако мы показали, что эти ткани, клетки и фрагменты изначальных молекул могут сохраниться спустя геологическое время». Динозавры не превратились в камень, подобно мифологическим животным, которых застал солнечный свет. После всего этого времени на их костях все еще можно найти останки.
