Костные отростки на шее амаргазавра при жизни были двойным парусом

Ученые долго не могли разобраться, какую функцию выполняли эти отростки: то ли на них была натянута кожа, образуя подобие паруса, то ли они служили основой для роговых выростов, то ли поддерживали воздушные мешки, то ли были еще чем-нибудь. Лишь недавнее исследование, проведенное группой аргентинских ученых, смогло поставить точку в этом вопросе: дикреозавриды были обладателями двойных кожных «парусов», поддерживаемых отростками позвонков, хотя о конкретном назначении «парусов» судить пока что сложно.

Дикреозавриды (Dicraeosauridae) были довольно необычным семейством длинношеих динозавров-зауропод, чьи представители встречались по всему миру, от Восточной Азии до Южной Африки и обеих Америк. Это были сравнительно (особенно по меркам зауропод) небольшие животные, отличавшиеся необычно короткой шеей (один из видов, брахитрахелопан, является самым короткошеим зауроподом в принципе — у десятиметрового животного шея была лишь около метра в длину, см. M. P. Taylor, M. J. Wedel, 2013. Why sauropods had long necks; and why giraffes have short necks) и сильно развитыми парными нервными отростками позвонков. При обнаружении первого представителя семейства — дикреозавра, описанного в 1914 году, — на эту особенность строения животного не обратили особого внимания, однако открытие следующего дикреозаврида, амаргазавра (Amargasaurus cazaui), в 1984 году заставило палеонтологов вновь заговорить о своеобразной анатомии этих животных.

Некоторые представители дикреозаврид. Слева направо: амаргазавр, дикреозавр, брахитрахелопан.

Рисунок © Kahless28 с сайта deviantart.com

Дело в том, что если у дикреозавра отростки позвонков формировали лишь невысокий «гребень», то у амаргазавра они были необычайно сильно развиты и достигали в длину 65 сантиметров! В различные годы разные авторы интерпретировали эти шипы по-разному: то как основу для поддержания кожного «паруса» (neural spine sail, см. J. B. Bailey, 2015. Neural spine elongation in dinosaurs: sailbacks or buffalo-backs?), то как некий аналог бизоньего горба, служащего для поддержания запасов жира и дополнительной мускулатуры, то как «сердечники» роговых шипов (G. S. Paul, 1994. Dinosaur Art & Restoration Notes: Dicraeosaurs), то как место расположения специального воздушного мешка, соединенного с легкими (D. Shwarz et al., 2007. Pneumaticity and soft tissue reconstruction in the neck of diplodocid and dicraeosaurid sauropods). К единому мнению не могли прийти на протяжении почти тридцати лет, аргументы сыпались со всех сторон... И лишь в этом году группа аргентинских ученых под руководством Игнасио Серды (Ignacio A. Cerda) из Национального университета в Рио-Негро опубликовала новые данные, призванные раз и навсегда решить этот долго мучивший палеонтологов вопрос.

Слепок скелета амаргазавра из Музея палеонтологии Эгидио Ферульо в аргентинском городе Трелью. Обратите внимание на размер шейных отростков.

Фото © Gastón Cuello с сайта en.wikipedia.org

Для начала ученые сделали тонкие срезы (шлифы) остистых отростков единственного известного скелета амаргазавра MACN PV N1 и другого неопознанного дикреозаврида MOZ-Pv 6126-1, найденного в той же формации Ла-Амарга (La Amarga Formation), что и «главный герой» исследования. Несмотря на то, что органические компоненты минерализованных тканей разлагаются вскоре после смерти, неорганические компоненты кости сохраняют пространственную ориентацию органических компонентов, таких как лакуны остеоцитов, сосудистые каналы и коллагеновые волокна, так что, изучая такие срезы, можно восстановить общий вид костной ткани при жизни животного. Рассмотрев шлифы под микроскопом, исследователи обнаружили, что отростки позвонков амаргазавра и MOZ-Pv 6126-1 состояли из быстрорастущего фиброламеллярного комплекса с большим количеством сосудистых каналов, в которых при жизни проходили кровеносные сосуды и нервы.

Прорисовка скелета амаргазавра (найденные кости выделены белым) и фотографии позвонков животного с остистыми отростками (места срезов отмечены звездочками). Длина масштабного отрезка — 10 см.

Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Anatomy

Исследователи отметили наличие косо ориентированных шарпеевых волокон, расположенных преимущественно в медиальных и латеральных отделах коркового слоя кости: их пространственное распределение и ориентация указывают на наличие системы межостистых связок, прикрытых покровными тканями — иными словами, шейного «паруса». Никаких анатомических или гистологических признаков рогового покрытия отростков обнаружено не было (это дополнительно подтвердилось сравнением строения кости дикреозаврид и кости рогов козы и копыта лошади), так что, скорее всего, животное не могло использовать свою шею в качестве оружия, как это предполагалось ранее (см. J. Bruner, 2019. The Sauropod Dinosaurs: Life in the Age of Giants). Кроме того, исследователи отметили наличие неравномерно распределенных вторичных остеонов — сосудистых каналов, окруженных пластинками вторичной костной ткани. Это указывает на то, что шейные отростки амаргазавра при жизни подвергались механическому воздействию, вызывавшему компрессионную деформацию по переднему краю отростка, возможно, вызванную натяжением «паруса».

Срезы костной ткани амаргазавра. Обратите внимание на первичные (po) и вторичные остеоны (so), обеспечивавшие быстрый рост и восстановление костной ткани животного. Белыми стрелками обозначены линии остановки роста (lines of arrested growth, LAGs), белыми скобками — участки вторичных остеонов. Сокращения: its — межтрабекулярное пространство, lb — пластинчатая кость, rc — резорбционная полость. Длины масштабных отрезков: a, b — 0,5 мм; c–e, g — 0,3 мм; f, h, i — 1 мм.

Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Anatomy

Зачем же амаргазавру и другим дикреозавридам мог понадобиться такой «парус»? Можно предположить, что сравнительно крупному животному, весом около двух с половиной тонн, и живущему в условиях субтропического климата, вряд ли требовался терморегулятор (именно такая функция предполагается для «парусов» пермских синапсид, например, диметродона, см. G. A. Florides et al., 2001. Natural environment and thermal behaviour of Dimetrodon limbatus). Поэтому, возможно, амаргазавры использовали «паруса» для внутривидовой и межвидовой демонстрации — как привлекая особей противоположного пола, так и запугивая соперников/хищников. Свидетельством в пользу использования «паруса» во время брачных ритуалов могла бы послужить находка нескольких скелетов одновозрастных амаргазавров, различающихся по наличию или величине «паруса» — однако, к сожалению, до сих пор известен лишь один скелет этого животного, и для дальнейших выводов палеонтологам потребуются новые находки.

Источник: Ignacio A. Cerda, Fernando E. Novas, José Luis Carballido, Leonardo Salgado. Osteohistology of the hyperelongate hemispinous processes of Amargasaurus cazaui (Dinosauria: Sauropoda): Implications for soft tissue reconstruction and functional significance // Journal of Anatomy. 2022. DOI: 10.1111/joa.13659

Анна Новиковская, Elementy.