Книга: Хроники тираннозавра: Биология и эволюция самого известного хищника в мире

Размер имеет значение

Размер имеет значение

Так насколько же большими были тираннозавры и откуда мы это знаем? Вопрос весьма спорный, но имеющий важное значение для биологии рассматриваемых животных. Размер тела и в особенности масса являются, пожалуй, единственными важнейшими факторами в жизни всякого организма, влияющими на потребности в ресурсах, скорость и эффективность движения, метаболизм, темпы роста и даже поведение. В общем, это то, что мы чрезвычайно хотим знать.

Наиболее часто публикуют значения размеров динозавров от кончика носа до кончика хвоста. Несомненно, это хорошее начало, и при полном скелете для такого измерения потребуется только рулетка, но такой подход быстро натыкается на несколько довольно серьезных проблем. Разумеется, полезно сравнивать таких животных, как тираннозавры или по крайней мере крупные тероподы. Однако по телосложению овирапторозавры и теризинозавры отличаются от большинства других динозавров, так что пятиметровый тираннозавр может оказаться намного тяжелее пятиметрового овирапторозавра. Сравнения между остальными динозаврами еще более проблематичны: цератопсы обладают иным строением тела, чем гадрозавры, не говоря уже об отличиях завроподов от тероподов, так что и здесь простое измерение длины имеет ограниченную ценность. Более того, многие скелеты настолько неполны, что любая оценочная длина является, по сути, предположением. Разумеется, существует достаточно много устойчивых соответствий между таксонами, и экстраполяции между ними вполне правомерны: чжучэнтираннус известен по очень малому количеству останков, но мы знаем, что он очень близок к тарбозавру и тираннозавру, а эти два вида так похожи, что не стоит ожидать каких-либо значительных различий. Наконец, использование общей длины тела как параметра оценки подразумевает и учет длины хвоста, а это особая проблема: даже почти полные хвосты динозавров обнаруживаются редко, и в тех случаях, когда они наличествуют, становится ясно, что они варьируют по длине даже у близкородственных видов, а также внутри самих видов{40}. Следовательно, при измерении длины лучше брать за основу голову, шею и туловище как целое, исключая хвост. Но даже при таком подходе оценка массы была бы намного полезнее.

Однако же выяснение массы, пожалуй, даже более сложная проблема: массу невозможно измерить и приходится каким-то образом рассчитывать или приблизительно оценивать. Первые исследователи в основном лишь строили догадки, сколько могли весить динозавры, в результате немногие такие оценки имеют друг с другом что-либо общее. С тех пор произошли некоторые изменения, и теперь существует ряд методов для приблизительного расчета массы динозавров, а популярность тираннозавров гарантирует, что они получат более чем справедливую долю внимания.

Относительно простой параметр – длина и/или окружность бедренной кости. У почти всех наземных животных – амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих – очень разных размеров и форм (и двуногих, и четвероногих) наблюдается довольно близкая корреляция между этими параметрами бедренной кости и массой животного. Нет никаких особенных причин считать, что это соотношение не будет выполняться при более крупных размерах, так что мы просто можем подсчитать массу тираннозавров, подставив их параметры в уравнение. Более сложные измерения предполагают попытку реконструировать животное целиком и рассчитать массу на этом основании.

Первые подсчеты такого типа потребовали создания масштабных моделей изучаемого динозавра, погружения их в воду для определения объема, а потом умножения результата на типичные значения плотности тканей животных. Когда этот метод впервые начал обсуждаться, у нас имелись почти полные скелеты ряда динозавров, включая тираннозавра, тем не менее наше понимание анатомии динозавров было ограничено; однако с тех пор оно значительно улучшилось и показало недостатки столь простого подхода. Мы теперь знаем, что у тираннозавров имелись пневматические кости и система воздушных мешков, и можем в соответствии с этим подкорректировать расчеты масс, кроме того, мы обладаем лучшим пониманием размеров и формы мышц. Более свежие модели включают в себя весь спектр – от относительно простых геометрических до основанных на полном лазерном сканировании скелетов с реконструированными отдельными группами мышц, в которых принимаются во внимание разные плотности для различных типов тканей.

Многие из оценок, полученных такими методами, в самом деле оказываются довольно близки друг к другу, давая нам некоторую уверенность в результате. Однако ни одна оценка никогда не будет точной, поскольку существует большой разброс между особями одного вида, к тому же индивидуальный организм также может значительно изменяться в течение жизни или даже от года к году. Некоторые животные вроде медведей, которые способны запасать много жира на зиму, могут практически удвоить свой вес от начала весны до конца осени (а потом снова потерять его к следующему году), и в подобных случаях будет равно корректно или, точнее, равно некорректно привязываться к любой из крайних оценок, но и усредненная также не будет отражать реальность. Мы стремимся к более точным оценкам массы и выяснению деталей по мере расширения наших знаний, но подобная вариативность останется всегда, так что даже «идеальный» расчет будет применим, только пока животное не нагуляло вес или не оставалось без еды в течение недели-двух.

Значения масс, полученные для крупнейших тираннозавров, поистине огромны по стандартам современных наземных животных: самые крупные особи тираннозавра могли достигать порядка 7 т{41}. Самый крупный почти полный экземпляр тираннозавра – знаменитая Сью в Музее естественной истории Филда в Чикаго. Длина этой особи составляет более 12 м в длину (плюс, возможно, еще около метра на отсутствующие хвостовые позвонки), и это самое крупное животное, в размере которого мы можем быть уверены. Однако Сью – не самый огромный тираннозавр. Во-первых, имеются весьма неполные, но более крупные экземпляры, чьи грудные позвонки больше самого большого позвонка Сью. Далее, нет никакой уверенности, что тираннозавр был самым большим тираннозавром: один неполный грудной позвонок из карьера, где был найден чжучэнтираннус, сравним по меньшей мере с самым большим позвонком Сью. Более того, экземпляр, названный Скотти, был, по-видимому, тяжелее Сью. Несмотря на меньшие линейные размеры, у Скотти бедренная кость и длиннее, и толще, что предполагает более плотное телосложение и больший вес.

Также следует иметь в виду следующий факт: вероятность того, что мы когда-либо найдем самые крупные особи, исчезающе мала. У нас имеется в лучшем случае около 30 прилично сохранившихся экземпляров крупнейших тираннозавринов и вдвое больше неполного материала, который можно использовать для получения достаточно хорошей оценки массы (для этой цели неплохо подходят крупный грудной позвонок, бедренная кость или бо?льшая часть черепа, а ребро или часть стопы не столь хороши). В любой момент времени в конце мелового периода во всем мире могли жить десятки или сотни тысяч тираннозавров, а за пару миллионов лет – десятки миллионов или даже миллиарды, так что шансы найти настоящего гиганта в нашем наборе из ста экземпляров исчезающе малы. Тем не менее гигантские тираннозавры должны были существовать. То и дело появляется огромный представитель вида, который заметно больше среднего или даже крупного экземпляра; а рекордные размеры для всех видов животных могут быть совершенно колоссальными. Например, вполне типичный самец жирафа достигает в высоту около 5 м, но рекорд превышает 6 м, или крупный африканский саванный слон весит около 5,5 т, а рекорд приблизительно вдвое больше. Поэтому я уверен, что при всех габаритах Сью и других, несомненно, крупных тираннозавринов, когда-то существовали животные, которые были значительно больше, как бы ни было трудно это вообразить. Тех, кто чрезмерно радуется, думая, что мы и в самом деле найдем таких животных, я огорчу: к сожалению, это невозможно. Также следует отметить, что тираннозавры вполне могли быть не самыми крупными хищниками всех времен, потому что такая же ситуация наблюдается для всех прочих гигантских хищников, когда-либо бродивших по земле. Но все же приятно думать о гигантских тираннозаврах и воображать, насколько они могли превосходить по размеру известных нам потрясающих особей.

Самые древние тираннозавры были на самом деле довольно небольшими, всего пару метров в длину, но переход от мелкого размера к крупному – лишь одна из целого ряда трансформаций и эволюционных изменений, случившихся за более чем 100 млн лет истории тираннозавров. Эти изменения и то, что они означали в жизни различных видов, – следующий вопрос, которым мы займемся.