Як динозаври охолоджували мозок

Довгий і співаючий дихальний шлях від носового отвору і до горлянки служив стародавнім броньованим динозаврам радіатором, що рятує їх маленький мозок від перегріву.


З усіх вимерлих гігантських рептилій анкілозаври мали на рідкість потужну броню з кістяних пластин; власне, завдяки їй анкілозаврів та їхніх родичів стали називати панцирними динозаврами. (Інша характерна ознака групи - булавоподібне втовщення на хвості, яким ці динозаври, як вважається, оборонялися від хижаків.) Але тягати на собі такий вантаж вимагало великих зусиль, а сильна напруга, як всякий знає, пов'язана з підвищенням температури. Тож перегрів для анкілозаврів був, ймовірно, постійною проблемою.


Найбільшої небезпеки, мабуть, піддавався мозок - у анкілозаврів, як і у всіх динозаврів, він був не дуже великим, і нагріти його не складало труднощів. Виявилося, що якраз для мозку у динозаврів існувала своєрідна система охолодження у вигляді носового ходу, складно переплетеного, з багатьма петлями. Носовий хід добре зберігся в викопних останках, багато в чому завдяки тому, що голова анкілозаврів (як і все тіло) була покрита кістяними пластинами і наростами. Однак потрібно було якось підтвердити, що складноустроений носовий хід грав роль радіатора. Для цього Джейсон Берк (Jason M. Bourke) з Університету Огайо (США) разом з колегами зробили наступне: за допомогою томографічних даних вони сконструювали тривимірні віртуальні моделі голів нодозавра Panoplosaurus mirus, що важив близько 2 тонн, і ще більш великого сколозавра Euoplocephalus tutus. І той, і інший ставилися до анкілозаврів і відрізнялися за життя підвищеною броньованістю.

Потім через віртуальні голови динозаврів пропускали потік повітря, природно, теж віртуальний. Тут варто додати, що в черепі поруч з носовим ходом у анкілозаврів йшли невеликі тунелі з кровоносними судинами, що додатково вказувало на охолоджуючу функцію дихального шляху. Дійсно, повітря, що проходить по хитросплетінням носового ходу, прогрівалося від 15 ° С до 35 ° С, а кров, поточна по сусідніх судинах, охолоджувалася до 18 ° С. Потім така холодна кров могла попрямувати до мозку і знизити його температуру.

Дослідники відзначають, що сколозавр Euoplocephalus, у якого носові ходи були більш заплутаними, ефективніше охолоджував свою кров. Очевидно, кращий носовий «радіатор» знадобився цьому виду ліжко, оскільки сам Euoplocephalus був набагато більшим Panoplosaurus, з яким його порівнювали, і тому проблема перегріву стояла перед ним більш гостро. Цікаво, що подібна складна, петлеподібна структура носового ходу була у гадрозаврів, або «утконосых динозаврів», однак у них вона призначалася для акустичних цілей, служачи резонатором для звукових сигналів.

Про анкілозаврів дослідники розповіли на щорічній конференції Товариства палеонтології хребетних, що проходить зараз у Берліні; коротко про отримані результати повідомляє портал LceScience. Але тут потрібно згадати також і статтю, яку Джейсон Берк і його колеги опублікували минулого місяця в журналі The Anatomical Record, де описано дивний пристрій голови ще одного динозавра, Stegoceras validum. До нього застосували той самий метод: голову «зібрали» на комп'ютері і пропустили віртуальний потік повітря через дихальні шляхи.

Виявилося, що повітря у стегоцера проходить повз нюх рецепторів. Щоб направити його до нюшливих рецепторів, у віртуальній моделі довелося «наростити» м'які тканини на особливий кістяний гребінь у носовому шляху, що нагадує носові раковини у сучасних тварин. Кістяний виріст, забезпечений м'якими тканинами, відхиляв повітряний потік так, що він досягав тієї зони слизової, де знаходилися нюшні рецептори.

При цьому дослідники відзначають, що така конструкція могла служити радіатором-охолоджувачем, подібно до того, як можна спостерігати у сучасних страусів і алігаторів: м'які тканини, що огортали кістяний виріст, могли бути збагачені кровоносними судинами, в яких гаряча кров ставала холодною і прямувала далі в мозок. Правда, стегоцери обходилися без броні, але зате вони, судячи з будови скелета, непогано бігали на задніх ногах, так що їм все одно було потрібно охолоджувати мозок через підвищену фізичну активність.



Мабуть, проблема «як не дати маленькому мозку перегрітися» була актуальною для різних динозаврів, які вирішували її по-різному. Звичайно, всі такі результати отримані за допомогою комп'ютерного моделювання і палеонтологічного аналізу, але, з іншого боку, ніяк інакше ми про фізіологію вимерлих рептилій дізнатися не можемо, хіба що в майбутньому біотехнології дозволять нам сконструювати справжнього живого динозавра.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND