Мы все знакомы с этими удивительными бронированными гигантами юрского и мелового периодов - Стегозавром и Анкилозавром - и их удивительными вооруженными хвостами. Но почему подобные вооруженные хвосты не встречаются у современных животных? В исследовании, охватывающем 300 миллионов лет истории эволюции, исследователи из Университета штата Северная Каролина и Музея естественных наук Северной Каролины обнаружили четыре необходимых компонента для разработки хвостового оружия: размер, броня, растительноядность и жесткость грудной клетки..
«Оружие, такое как хвостовые булавы и костяные шипы, встречается только у нескольких вымерших животных, таких как анкилозавры, глиптодонты (крупные вымершие броненосцы) и у некоторых древних видов черепах», - говорит Виктория Арбур, бывший аспирант в штате Северная Каролина., действующий научный сотрудник Королевского музея Онтарио и автор статьи, описывающей исследование.«То же самое оружие просто не встречается у современных животных, и мы хотели знать, почему они были настолько редки даже в палеонтологической летописи».
Соавтор исследования Линдси Занно, профессор биологических наук в штате Северная Каролина и глава отдела палеонтологии в Музее естественных наук Северной Каролины, соглашается: «Мы начали это исследование с простого наблюдения: расположены на наиболее важной части тела для выживания, голове, в отличие от более расходных частей, таких как хвост. Почему, спрашивали мы, эволюция не произвела больше животных с вооруженными хвостами, когда это, казалось бы, далеко менее опасен?"
Чтобы ответить на этот вопрос, Арбор и Занно изучили набор данных о 286 видах амниот, как живых, так и вымерших, чтобы выяснить, существуют ли закономерности, указывающие на эволюцию трех конкретных типов хвостового оружия: костяных шипов, жесткий хвост или костлявая шишка на кончике хвоста. Амниоты относятся к позвоночным, четвероногим рептилиям и млекопитающим, а также к птицам.
В случае с костяным хвостом исследователи обнаружили, что у животных есть четыре общих черты. Во-первых, они обычно были большими, весом более 200 фунтов (или 100 килограммов) - примерно как вес глиптодонтов, которые раньше бродили по Южной Америке, или живого горного козла - или были более трех футов (метра) в длину.
Во-вторых, броня была ключевой. Древние черепахи, броненосцы и бронированные динозавры были покрыты чем-то вроде твердого панциря или доспехов из костяных пластин. Жесткость грудной клетки - относящаяся к телу, которое не может легко сгибаться из стороны в сторону, возможно, для того, чтобы оно могло легко противодействовать силам, необходимым для размахивания большим булавовидным или шипастым хвостом, - также была важна. Наконец, каждое животное в летописи окаменелостей, у которого развилось сложное хвостовое вооружение, было травоядным или вегетарианцем.
«У крупных травоядных редко бывает много костяной брони, - говорит Арбор, - и еще реже можно увидеть бронированные виды со сложным орнаментом на голове или хвосте из-за затрат энергии для животного. Эволюция хвостового вооружения анкилозавра и стегозавра потребовала «идеального шторма» черт, которых нет у живых животных, и это уникальное сочетание объясняет, почему хвостовое вооружение редко встречается даже в палеонтологической летописи».
Занно продолжает: «Это исследование является элегантным примером того, как летопись окаменелостей может быть использована для лучшего понимания мира вокруг нас сегодня».