Динозавры с длинной шеей (зауроподы) могли ориентировать свои передние лапы как вперед, так и в стороны. Ориентация их ног зависела от скорости и центра масс животных. Международная группа исследователей исследовала многочисленные следы динозавров в Марокко у подножия Атласских гор, используя самые современные методы. Сравнив их со следами других зауроподов, ученые определили, как длинношеие животные двигались вперед. Результаты были опубликованы в Journal of Vertebrate Paleontology.
"Длинношеие динозавры" (зауроподы) были одними из самых успешных травоядных Мезозойской эры - века динозавров. Характерными для этой группы были бочкообразная форма туловища на колоннообразных ногах, а также чрезвычайно длинная шея, заканчивающаяся относительно небольшой головой. Динозавры с длинной шеей существовали примерно от 210 до 66 миллионов лет назад - таким образом, они смогли утвердиться на земле в течение очень длительного периода. Также на их успех указывает их гигантизм, которым они далеко превзошли других динозавров.
Зауроподы включали в себя самых крупных наземных животных в истории Земли, некоторые из них имели длину более 30 метров и вес до 70 тонн. «Однако до сих пор неясно, как именно двигались эти гиганты», - говорит Йенс Лалленсак, палеонтолог из Института геонаук и метеорологии Боннского университета в Германии. Суставы конечностей были частично хрящевыми и, следовательно, не окаменели, что позволяет сделать лишь ограниченные выводы о диапазоне движений.
Детективная работа с 3D компьютерным анализом
Недостающие части головоломки, однако, могут быть реконструированы с помощью ископаемых следов гигантов. Международная группа исследователей из Японии, Марокко и Германии под руководством Боннского университета исследовала уникальный трек в Марокко у подножия Атласских гор. Участок представляет собой поверхность размером 54 х 6 метров, которая была расположена вертикально во время образования горы и показывает сотни отдельных следов, некоторые из которых перекрываются. Часть этих следов может быть отнесена к девяти путям (последовательности отдельных следов). «Выделение отдельных следов из этого беспорядочного беспорядка следов было детективной работой и возможно только с помощью анализа 3D-моделей с высоким разрешением на компьютере», - говорит доктор Оливер Уингс из Zentralmagazin Naturwissenschaftlicher Sammlungen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. в Германии.
Исследователи были поражены результатами: дорожки очень узкие - правый и левый следы почти на одной линии. Кроме того, отпечатки переднего отдела стопы направлены не вперед, как это характерно для следов зауроподов, а направлены в стороны, а иногда даже косо назад. Более того: животные могли переключаться между обеими ориентациями по мере необходимости. «Люди могут повернуть ладони вниз, скрестив локтевую и лучевую кости», - говорит доктор Михаэль Бухвитц из Музея природы Магдебурга. Однако это сложное движение ограничено млекопитающими и хамелеонами среди современных наземных позвоночных. Это было невозможно у других животных, включая динозавров. Следовательно, зауроподы должны были найти другой способ поворота передней части стопы вперед.
Как можно объяснить поворот передней части стопы?
Как можно объяснить вращение передней части стопы в следах зауроподов? Ключ, вероятно, кроется в мощных слоях хрящей, которые обеспечивали большую гибкость суставов, особенно плечевых. Но почему руки вообще были повернуты наружу? «Обращенные наружу руки с противоположными ладонями были исходным состоянием двуногих предков зауроподов», - объясняет Синобу Исигаки из Научного университета Окаяма, Япония. Следовательно, вопрос должен заключаться в том, почему большинство зауроподов поворачивали свои передние лапы вперед - анатомически сложное движение.
Статистический анализ следов зауроподов со всего мира может дать важные подсказки: по-видимому, у животных была тенденция к направленным наружу передним лапам, когда передняя нога не использовалась для активного передвижения, а только для переноски веса тела. Таким образом, передние лапы часто поворачивались дальше наружу, когда животное двигалось медленно и центр масс тела находился далеко назад. Только если руки также использовались для движения вперед, передняя часть стопы, направленная вперед, была выгодна. Кроме того, анализ показал, что внешнее вращение передних лап было ограничено у более мелких особей, тогда как у более крупных животных они были в основном направлены вперед. Крупные животные, по-видимому, больше не могли вращать передними лапами в стороны. «Эта потеря подвижности, вероятно, была прямым результатом их гигантизма», - говорит Лалленсак.