Почему у крупных хищных динозавров уменьшались передние конечности
Исследование показало, что этот процесс был связан не только с ростом размеров тела, но прежде всего с усилением черепа и изменением способов захвата добычи.
Палеонтологи проанализировали эволюцию передних конечностей у нептичьих теропод — группы двуногих хищных динозавров, к которой относятся тираннозавры, абелизавриды и кархародонтозавриды. Учёные пришли к выводу, что сокращение размеров передних конечностей происходило независимо как минимум в 5 различных линиях и было связано с усилением роли головы при охоте, сообщается в журнале Proceedings of the Royal Society B..
Авторы сравнили размеры передних конечностей, черепа и массу тела у различных групп теропод. Анализ показал, что уменьшение передних конечностей наиболее тесно связано с увеличением прочности и массивности черепа, тогда как одни только размеры тела или длина черепа такой зависимости не объясняют.
Исследователи отмечают, что у крупных хищников мезозоя постепенно формировались более мощные черепа и усиливался укус. Это позволяло эффективно атаковать крупную добычу, в том числе молодых особей гигантских растительноядных динозавров. На этом фоне передние конечности постепенно утрачивали ключевую роль в захвате жертвы.
В работе рассматриваются несколько примеров подобных экосистем. В поздней юре Северной Америки аллозавры и торвозавры сосуществовали с гигантскими завроподами, а в раннем мелу Южной Америки крупные кархародонтозавриды обитали рядом с титанозаврами. По мнению авторов, длительное сосуществование гигантских хищников и крупных травоядных создавало своеобразную «гонку вооружений» между хищником и добычей.
По мере увеличения размеров потенциальной добычи хищникам требовался более сильный укус для удержания и умерщвления жертвы. Это сопровождалось ростом размеров тела и усилением черепа. В таких условиях передние конечности становились менее необходимыми для охоты, а их сокращение могло давать энергетические преимущества.
Авторы подчёркивают, что обнаруженная связь не означает прямой причинности, однако статистический анализ указывает именно на то, что усиление черепа предшествовало сокращению передних конечностей. Реконструкция эволюционных состояний также показала, что рост прочности черепа и массы тела происходил раньше выраженного уменьшения конечностей.
При этом разные группы теропод демонстрировали неодинаковые варианты редукции. Это, по мнению исследователей, указывает на конвергентную эволюцию: сходные экологические условия приводили к похожим результатам, хотя механизмы изменений могли различаться.
Учёные также сопоставили эти результаты с эволюцией более мелких манирапторообразных теропод. У них, напротив, сохранялись удлинённые передние конечности, которые, вероятно, использовались для захвата мелкой добычи. Авторы предполагают, что такие конечности могли быть связаны и с дальнейшим развитием перьевого покрова и полёта.
«Передние конечности уменьшались из‑за своей избыточности при захвате добычи, поскольку основную роль в охоте у крупных хищников постепенно брала на себя голова», — говорится в исследовании.
Авторы считают, что дальнейшее изучение функций передних конечностей у разных групп теропод поможет лучше понять эволюцию перьев и происхождение полёта у динозавров.