Эволюция размеров тела динозавров через разные механизмы развития

Плотоядные динозавры-тероподы, населявшие древнюю Землю, варьировались в размерах от автобусоподобного T. rex до меньшего, размером с собаку, Velociraptor. Учёные, пытаясь понять, как эволюционировали такие разные размеры, недавно обнаружили — к своему удивлению, — что более мелкие и крупные тероподы достигали своих размеров не обязательно лишь за счёт более медленного или быстрого роста.

В новой статье, опубликованной в Science ("Стратегии развития, лежащие в основе гигантизма и миниатюризации у неавиальных тероподных динозавров"), исследователи, включая профессора Университета Огайо Патрика О'Коннора и аспиранта Райли Сомбати, изучив кости динозавров, обнаружили отсутствие связи между скоростью роста и размером тела.

"Считается, что большинство животных эволюционируют к большему размеру, растя быстрее своих предков, но это исследование показывает, что столь же вероятно, что более крупные и мелкие животные росли в течение более длительных или коротких периодов времени во время скачков роста", — сказал палеонтолог из Университета Адельфи и ведущий автор исследования Майкл Д. Д'Эмик.

Кости многих животных, включая динозавров, замедляли или приостанавливали рост каждый год, оставляя отметки, подобные годичным кольцам деревьев, которые указывают возраст животного и могут использоваться для оценки скорости роста. "Такие кольца называются кортикальными метками роста", — пояснил Д'Эмик. "Широко расположенные кольца указывают на быстрый рост, а узко расположенные говорят нам, что животное росло медленнее".

Д'Эмик, О'Коннор, Сомбати и команда международных исследователей измерили около 500 таких колец роста примерно в 80 различных костях теропод — двуногих, в основном плотоядных видов динозавров, близкородственных птицам.

"Мы обнаружили, что не было никакой связи между скоростью роста и размером", — заявил Д'Эмик. "Некоторые гигантские динозавры росли очень медленно, медленнее, чем современные аллигаторы. А некоторые мелкие динозавры росли очень быстро, со скоростью современных млекопитающих". Соавтору исследования Томасу Паскуччи, чья дипломная работа способствовала проекту, это показалось логичным: "Вымершие животные, такие как динозавры, внушают трепет из-за того, насколько они отличаются от нашего современного мира, но они были животными, которые росли в условиях схожих ограничений и факторов окружающей среды, существующих и сегодня".

По словам О'Коннора, это исследование открывает путь для будущих исследований того, как животные регулируют свой рост. "Изменение различных механизмов контроля роста на молекулярном или генетическом уровнях, вероятно, объясняет весь спектр стратегий развития, которые наша команда наблюдала у тероподных динозавров. Будущие исследования живых организмов предоставят возможность прояснить механизмы, связанные с эволюцией размеров тела у позвоночных в целом".

Сомбати надеется заняться некоторыми из этих исследований, добавляя: "Один из самых интересных для меня результатов — это очевидное разделение между скоростью роста и размером тела. Моя докторская диссертация будет исследовать влияние скорости роста и размера тела на форму и функцию костей".

"Это имеет действительно важные последствия, потому что изменения в скорости по сравнению со временем могут коррелировать со многими другими факторами, такими как количество или размер вашего потомства, продолжительность жизни или уязвимость для хищников", — добавил Д'Эмик. "Надеюсь, это исследование стимулирует изучение других групп, как живых, так и вымерших, чтобы понять, какие механизмы развития наиболее важны для других типов животных".