Книга: Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле

Способ передвижения 1: ходьба и бег

Способ передвижения 1: ходьба и бег

Нет никаких сомнений, что нептичьи динозавры и древние птицы ходили и бегали. Их кости и мышцы показывают, что практически всем им в жизни приходилось немало ходить. Судя по длинным тонким костям ног, многие нептичьи динозавры быстро бегали. Действительно, давно популярна гипотеза, что орнитомимозавры, например, могли бегать так же быстро, как современные страусы или лошади. Придерживаясь метода, по сути состоящего в сравнении нептичьих динозавров и древних птиц с современными животными, авторы книг о динозаврах писали, что орнитомимозавры были сложены примерно как страусы, что цератопсы в общем походили на носорогов, а завроподы – на слонов. В результате появилась тенденция приписывать беговые способности современных животных вымершим динозаврам. Например, во многих книгах наибольшая скорость орнитомимозавров оценивается в 72 км/ч, скорость завропод – в 40 км/ч, как у слонов, и т.д.

Важно отметить, что к таким предположениям имеются серьезные вопросы. Во-первых, как ни странно, мы слишком мало знаем о скорости движения и беговых способностях современных животных. Многие «факты» из книг оказались неверными или основывались на плохо задокументированных случаях. Утверждения о скорости движения слонов, например, никогда не указывают источник информации. Недавние исследования движения слонов показали, что на самом деле их максимальная скорость составляет 6,8 м/с, что эквивалентно 24 км/ч. Хорошая новость: количество исследований ходьбы и бега млекопитающих, ящериц, крокодилов, птиц и других животных растет, а значит, наши знания уточняются. Между прочим, по большей части эту работу вдохновили как раз вопросы, связанные с изучением нептичьих динозавров.

Другая проблема заключается в том, что упомянутое поверхностное сходство просто недостаточно, чтобы дать надежное представление о способностях вымершего животного. Может, завроподы и напоминают слонов, но на самом деле совсем не похожи на них – у слонов небольшой таз и маленький тонкий хвост, тогда как у завропод глубокий таз и гигантский хвост, самые большие мышцы которого (огромная хвостово-бедренная мышца, о которой мы говорили в главе 3) крепились к задней части бедра. Нептичьи динозавры на самом деле были устроены так, как ни одно современное животное, а это означает, что для достоверных результатов нельзя полагаться просто на поверхностное сравнение. Так что же делать?

Компьютерное моделирование привнесло в изучение ходьбы и бега вымерших динозавров научную строгость. Специалист по функциональной морфологии Джон Хатчинсон создал цифровую модель тираннозавра с реконструированными мышцами ног в анатомически правильных положениях (рисунок напротив). Тираннозавр – привлекательный объект для такого рода исследований, ведь, будучи одним из самых больших двуногих существ в истории, он представляет собой крайнюю точку «эксперимента» природы с физическими пределами жизни на суше. Действительно, вокруг его скорости не утихали споры: некоторые эксперты утверждали, что он не мог бегать, а только медленно шагал, другие считали, что это был спринтер, способный потягаться со скаковой лошадью, третьи же предлагали всевозможные средние варианты. Результаты Хатчинсона показывают, что тираннозавр мог бежать со скоростью около 8 м/с, что эквивалентно 29 км/ч. Это неплохо для животного размером со слона, но значительно медленнее скаковой лошади.

Что касается других нептичьих динозавров, исследования пока находятся в зачаточном состоянии. Некоторые эксперты утверждают, что хвостово-бедренные мышцы были настолько крупными и важными для большинства нептичьих динозавров, что, возможно, позволяли даже самым крупным из них (в том числе завроподам) двигать конечностями быстрее и сильнее, чем предполагали ранее. Если так, то возможно, они могли двигаться быстрее, чем принято считать, хотя вряд ли быстрее, чем расчетная скорость тираннозавра.

До сих пор мы рассматривали двигательные способности нептичьих динозавров, учитывая данные, которые можно получить на основе исследований костей и мышц. Есть и прямые доказательства того, как именно они ходили и бегали, – следы. Следы динозавров не являются чем-то редким, напротив, миллионы их найдены по всему миру. Целое сообщество специалистов-палеонтологов изучает следы динозавров, чтобы рассказать нам об их поведении.

По следам можно получить два основных вида данных о передвижении. Первый касается положения конечностей животных, оставивших следы. Гипотезы о том, как различные динозавры расставляли лапы при ходьбе или беге, передвигались ли они шагом, бегом, прыжками или даже скачками, можно проверить, как раз изучая следы. Второй вид информации касается скорости передвижения. Если у нас есть представление о длине конечности соответствующего динозавра, можно сравнить ее с длиной шага и таким образом оценить скорость.

На основании исследований следов нептичьих динозавров можно сделать несколько обобщений. В основном цепочки следов показывают, что динозавры передвигались с умеренной скоростью, подобно современным птицам и млекопитающим. Они не вяло плелись, как гигантские черепахи или комодские вараны, а скорее шли со скоростью, сравнимой с современными птицами, млекопитающими или активными ящерицами. Некоторые необычные идеи, предложенные палеонтологами – например, что тероподы вроде велоцираптора перемещались скачками или что цератопсы ходили, широко расставив передние лапы, – тоже можно непосредственно проверить по следам. В обоих случаях эти гипотезы не подтвердились.

Компьютерные технологии произвели революцию и в изучении следов динозавров. Палеонтологи сканируют цепочки следов с помощью лазеров или фотографируют их со многих точек и объединяют изображения при помощи компьютера, благодаря чему можно изучать и измерять следы в цифровом пространстве. Теперь можно хранить сложную трехмерную форму цепочки следов (а также копировать и пересылать) без необходимости посещать ее лично или извлекать следы с места обнаружения.

Наличие цифровой версии следов также облегчает исследования взаимодействия между стопой и поверхностью, на которой были оставлены следы. Следы формируются в процессе ходьбы и сильно различаются в зависимости от поверхности (песчаная или грязевая, влажная или сухая), а также скорости, массы и походки животного. Компьютерное моделирование позволяет точнее определить, какой из этих факторов самый важный, и лучше понять изменчивость, которая сохраняется в ископаемых дорожках.