Международная исследовательская группа под руководством Университета Гете во Франкфурте-на-Майне установила, что Troodon, динозавр, очень близкий к современным птицам, был теплокровным (эндотермическим) животным, но имел репродуктивную систему, схожую с современными рептилиями.
Ученые использовали новый метод для определения точной температуры, при которой формировалась карбонатная оболочка яйца. Кроме того, исследователи показали, что троодоны откладывали от 4 до 6 яиц за кладку. Поскольку были найдены гнезда, содержащие до 24 яиц троодона, исследователи пришли к выводу, что несколько самок троодона откладывали яйца в общие гнезда.
За миллионы лет и длинную череду небольших изменений эволюция превратила определенную группу динозавров, тероподов, в птиц, которых мы видим сегодня летающими по нашей планете. Птицы — фактически единственные потомки динозавров, переживших катастрофическое вымирание 66 миллионов лет назад, завершившее меловой период.
Таким тероподом был троодон. Этот плотоядный динозавр длиной около двух метров обитал в обширных полупустынных ландшафтах Северной Америки 75 миллионов лет назад. Как и некоторые другие его родственники-динозавры, Troodon имел некоторые черты, напоминающие птичьи, например, полые и легкие кости. Troodon ходил на двух ногах и имел полностью развитые оперенные крылья, но его относительно большой размер не позволял ему летать. Вместо этого он, вероятно, бегал довольно быстро и ловил добычу с помощью мощных когтей.
Самка троодона откладывала яйца, которые больше походили на асимметричные яйца современных птиц, чем на круглые яйца рептилий, самых ранних родственников всех динозавров. Эти яйца были обесцвечены и найдены наполовину зарытыми в землю, что, вероятно, позволяло троодону сидеть и насиживать их.
Международная группа ученых под руководством Маттиа Тальявента и Йенса Фибига из Университета Гете во Франкфурте-на-Майне в Германии изучила содержание карбоната кальция в некоторых хорошо сохранившихся скорлупках яиц троодонов. Исследователи использовали метод, разработанный группой Фибига в 2019 году, под названием «кластерная термометрия двойного изотопа».
С помощью этого метода они смогли измерить, насколько сильно слипаются более тяжелые разновидности (изотопы) кислорода и углерода в карбонатных минералах. Преобладание изотопной связи в зависимости от температуры позволило ученым определить температуру, при которой кристаллизовались карбонаты.
Проанализировав скорлупу яиц троодонов, исследовательская группа смогла определить, что скорлупа образовалась при температурах 42 и 30 градусов Цельсия.
Маттиа Тальявенто, ведущий автор исследования, объясняет: «Изотопный состав скорлупы яиц троодонов позволяет предположить, что температура тела этих вымерших животных составляла 42 °C и что они были способны понижать ее примерно до 30 °C, подобно современным птицам».
Затем ученые сравнили изотопный состав скорлупы яиц рептилий (крокодила, аллигатора и различных видов черепах) и современных птиц (курицы, воробья, крапивника, эму, киви, кассауари и страуса), чтобы понять, были ли троодоны ближе к птицам или рептилиям. Они выявили две различные изотопные структуры: скорлупа яиц рептилий имеет изотопный состав, соответствующий температуре окружающей среды. Это соответствует тому факту, что эти животные холоднокровны и откладывают яйца медленно.
Птицы, однако, оставляют в своем изотопном составе узнаваемую «нетепловую подпись», что указывает на то, что формирование скорлупы происходит очень быстро.
«Мы думаем, что этот очень высокий уровень производства связан с тем, что птицы, в отличие от рептилий, имеют один яичник. Поскольку они могут производить только одно яйцо за раз, птицы должны делать это быстрее», — рассказывают специалисты.
Сравнивая полученные результаты со скорлупой яиц троодонов, исследователи не обнаружили изотопного состава, характерного для птиц.
«Это доказывает, что троодоны производили свои яйца способом, более сопоставимым с современными рептилиями, и предполагает, что их репродуктивная система все еще состояла из двух яичников», — отмечают ученые.
Исследователи объединили свои результаты с существующей информацией о массе тела и размере скорлупы и пришли к выводу, что троодоны производили всего от четырех до шести яиц за репродуктивную стадию.
«Это наблюдение особенно интересно, поскольку гнезда троодонов обычно большие и содержат до 24 яиц. Мы считаем, что это убедительное свидетельство того, что самки троодонов откладывали яйца в общих гнездах — поведение, которое мы наблюдаем сегодня у современных страусов», — поясняют исследователи.
Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Эксклюзивный перевод
Фото:Alex Boersma/PNAS
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.