Изотопный анализ показывает, что температура тела тираннозавра составляет 36,3 °C. Этот внутренний нагрев позволил доисторическому гиганту выжить на холодном севере.
Представьте: Шеститонный грузовик Тираннозавр рекс (T. rex) топает по лесам Монтаны. Утренний воздух прохладен, а дыхание гигантского хищника источает тот же пар, который всем знаком по зимним месяцам. Его нагрело не солнце, нет, его тело само по себе является электростанцией.
Подробности читайте после объявления
Геохимики Роберт Игл и Рэндон Дж. Флорес из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) теперь подтверждают именно эту несколько необычную картину неопровержимыми фактами. В среднем температура тела тираннозавра составляла 36,3 градуса Цельсия с погрешностью ±2,5 градуса. Это означало, что животное термически было ближе к африканскому слону, чем к любой ныне живущей рептилии.
Тот, что в специализированном журнале Достижения науки опубликованное исследование основано на зубах скелета «Томаса» из Музея естественной истории округа Лос-Анджелес. Это первое прямое измерение температуры тираннозавра, и оно подтверждает то, что палеонтологи подозревали в течение нескольких лет.
Что нового? Выход из проблемы с водой
Почему это заняло так много времени? Потому что палеонтологи на десятилетия оказались в методологическом тупике.
Предыдущие попытки основывались на изотопах кислорода в костях. Но здесь возникла проблема: эти значения зависят не только от температуры тела животного, но и от его водного баланса. И никто не знает этого о существе, которое вымерло 66 миллионов лет назад. Каждое измерение было игрой в угадайку со слишком большим количеством неизвестных.
«Пока никому не удалось провести такое измерение температуры», — пояснил Роберт Игл. Метод команды Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе основан на другом подходе и полностью обходит проблему воды.
Подробности читайте после объявления
Как это работает? «Стоматологический термометр» в деталях
Этот принцип столь же элегантен, сколь и прост.
Зубная эмаль — самый твердый материал, который производят позвоночные, — содержит редкие тяжелые варианты углерода и кислорода: углерод-13 и кислород-18.
Эти тяжелые атомы имеют тенденцию слипаться. И вот тут самое интересное: чем холоднее было тело, когда формировались зубы, тем чаще они соединялись друг с другом.
Это легко представить на примере танцпола: если холодно, танцоры толпятся вместе. Однако когда жарко, они распространяются по всей комнате. Зубная эмаль сохраняет этот рисунок – и его все еще можно увидеть спустя 66 миллионов лет.
Игл и Флорес просверлили крошечные образцы ископаемой эмали, растворили порошок в фосфорной кислоте и улавливали выделившийся углекислый газ. Затем масс-спектрометр считывал сигнатуры древних изотопов. Этот процесс называется термометрией слипшихся изотопов.
Что это означает конкретно? Охотник покоряет ледяной север
Измеренные значения подробно:
Температура двух зубов «Томаса» составила 37,3 градуса Цельсия и 35,9 градуса Цельсия. Третий зуб другого животного имел температуру 34,7 градуса Цельсия.
А теперь решающее сравнение: температура пяти крокодиловых зубов из формации Хелл-Крик в Монтане, откуда также произошли зубы тираннозавра, составила всего 30,9 градусов по Цельсию. Ископаемые пресноводные мидии из того же слоя породы показали летнюю температуру воды около 26 градусов по Цельсию. Климатическая модель позднего мелового периода с высоким разрешением показала летние пиковые значения всего около 33 градусов по Цельсию при среднегодовой температуре около 21 градуса, даже при более теплом сценарии.
Таким образом, Ти-Рексу было значительно теплее, чем всему, что его окружало. Вывод очевиден: он грел себя изнутри.
И эта встроенная духовка дала ему огромное преимущество. Алессандро Кьяренца, палеонтолог из Университетского колледжа Лондона и соавтор исследования, поясняет: в меловых местах на Аляске исследователи не нашли никаких окаменелостей ящериц, черепах или крокодилов, но они нашли останки тираннозавров.
Хладнокровные рептилии? Никаких шансов в Арктике. Тогда на Аляске было значительно теплее, чем сегодня, но, будучи хладнокровным животным, тираннозавр не смог бы тогда выжить в этом регионе.
Используя эту новую основу и климатические модели, команда наконец рассчитала, где мог жить тираннозавр: практически где угодно в Северной Америке, от Мексики до Аляски.
Ограничения исследования: чего мы еще не знаем наверняка
Как бы убедительно ни звучали результаты, сами исследователи сдерживают эйфорию. И это говорит не против их выводов, а скорее об их заботе.
Три зуба — это малая выборка. Чтобы защитить ценные музейные окаменелости, команда взяла минимальное количество образцов на каждый зуб. Результат: возможно, была зафиксирована только одна фаза роста. Поэтому нельзя исключать сезонную предвзятость.
Есть и контраргумент, который используют скептики: гигантотермическая энергия. Животное весом в несколько тонн сохраняет тепло исключительно за счет своей массы — подобно большому валуну, который еще теплый вечером, хотя солнце уже давно село. Палеобиолог из Университета Джона Хопкинса Жасмина Виманн, не принимавшая участия в исследовании, сказала: АП Новости ожидается даже немного более высокая температура, немного ближе к современным птицам.
Таким образом, вопрос о том, был ли тираннозавр действительно эндотермическим человеком или же он был обязан некоторой теплотой своим огромным размерам, остается открытым.
Перспектива: измерение всей доисторической эпохи
Настоящая сенсация этого исследования — не только тираннозавр. Это метод, стоящий за этим.
Десять лет назад команде Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе понадобилось так много ископаемого материала, что ни один музей в мире не захотел отказаться от своих сокровищ. Сегодня достаточно нескольких миллиграммов. Команда сократила количество необходимого материала примерно на 90 процентов, в том числе за счет повышения давления высвобождаемого газа. Это создает более плотную струю углекислого газа, которая обеспечивает масс-спектрометр достаточным количеством измерительного газа даже для небольших образцов.
«Никто не даст вам зуб тираннозавра, пока вы не докажете, что вам нужно всего несколько миллиграммов», — сказала ведущий автор Арадна Трипати, изотопный геохимик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Это препятствие рухнуло. И вместе с этим открывается дверь, которая раньше была закрыта. Команда уже планирует применить ту же термометрию к другим видам динозавров. Цель: выяснить, когда именно в эволюции впервые появилась способность регулировать собственное тепло — и какие виды от этого выиграли.
Ти-рекс вряд ли будет последним динозавром, температуру которого измеряют исследователи. То, что произойдет дальше, может изменить наше понимание всей доисторической эпохи.
