Нейтронный источник позволил заглянуть внутрь яиц динозавров
Птенцы динозавров из группы овирапторид вылуплялись из яиц одновременно? На этот вопрос может ответить длина и расположение костей эмбриона, которые указывают на стадию развития. Палеонтологи из Боннского университета использовали для исследования окаменелых яиц нейтронный источник Технического университета Мюнхена в Центре Хайнца Майера-Лейбница (MLZ) в Гархинге. Это показало, что овирапториды развивались в яйцах с разной скоростью, что сближает их с современными птицами. Результаты опубликованы в журнале Integrative Organismal Biology.
До сих пор считалось, что двуногие динозавры овирапториды, жившие в Центральной Азии в позднем меловом периоде (от 88 до 66 млн лет назад), по репродуктивной биологии занимали промежуточное положение между современными крокодилами и птицами. Крокодилы закапывают яйца, и детёныши вылупляются одновременно. У птиц же вылупление в гнезде часто происходит в разное время.
Палеонтологи из Боннского университета вместе с учёными из Тайваня, Швейцарии и MLZ исследовали, насколько по-разному продвинулось развитие эмбрионов в трёх 67-миллионолетних окаменелых яйцах овирапторид из бассейна Ганьчжоу провинции Цзянси в Китае.
Важная находка в Китае
«Мы обнаружили пару яиц и ещё одно яйцо, вмурованные в один блок породы», — сообщает доктор Цзу-Жуэй Ян, обнаруживший необычную находку при раскопках близ города Ганьчжоу. Это позволило сделать вывод, что 18-сантиметровые яйца были отложены почти одновременно одной самкой овирапторида.
Исследователи попытались оценить, вылупились бы детёныши одновременно или в разное время, на основе стадии развития эмбрионов в трёх яйцах. Ключевую роль здесь играет длина костей в яйце: «Эмбрион со сравнительно более длинными костями более развит», — объясняет Ян. Другим показателем является степень соединённости костей друг с другом: более связанный скелет указывает на более высокую стадию развития.
Взгляд внутрь яйца динозавра
Как определить положение костей внутри окаменелого яйца? Сначала палеонтологи попробовали сделать это с помощью рентгеновского микрокомпьютерного томографа института, но не смогли отличить кости от окружающей породы. Поэтому яйца были доставлены на исследовательский нейтронный источник в MLZ.
«Высокая проникающая способность нейтронов на установках NECTAR и ANTARES позволила визуализировать внутренние структуры», — говорит доктор Малгожата Маковска, руководившая измерениями и анализом в MLZ.
Длина и положение костей эмбрионов привели исследователей к выводу, что одиночное яйцо должно было быть отложено раньше, чем пара яиц из той же кладки. Однако эмбрионы в паре также находились на разных стадиях развития. Эти результаты подтвердили шлифы (тонкие срезы), использованные для измерения толщины скорлупы. Развивающийся эмбрион поглощает часть скорлупы, так как нуждается в кальции для растущего скелета. «Чем больше материала удалено из скорлупы, тем более продвинуто развитие эмбриона», — поясняет Ян.
На основе этих данных учёные делают вывод, что репродуктивная биология овирапторид была схожа с биологией современных птиц, птенцы которых вылупляются в разное время. Результаты свидетельствуют против стратегии крокодилов или черепах, детёныши которых появляются из яиц одновременно.
«Исследование показывает, что изучение окаменелостей с помощью нейтронов даёт новые научные результаты», — заключает Томас Энглер.