Чому передні лапи тиранозаврів були такими крихітними?

Тиранозавр рекс (Tyrannosaurus rex) є символом лютості та величі крейдового періоду завдяки своїм масивним щелепам і величезним зубам. Проте не менш відомою особливістю цього суперхижака є його комічно малі передні кінцівки. Як показують дослідження, цей хижак був не єдиним м’ясоїдним динозавром із недорозвиненими лапами. Щонайменше п’ять груп двоногих тероподів — переважно хижих динозаврів — пройшли через еволюційне укорочення плечових кісток. Причина такого явища виявилася простою і вкладається в принцип «використовуй або втрачай». ¹

Еволюційне зміщення акцентів: від лап до щелеп

Дослідники з Університетського коледжу Лондона проаналізували дані 82 видів тероподів, зокрема представників родини тиранозавридів. ² Результати аналізу вказують на те, що поєднання масивних черепів і потужних руйнівних щелеп разом із переходом на полювання на дедалі більшу здобич змусило багатьох тероподів поступово відмовитися від активного використання передніх кінцівок.

У процесі еволюції голова повністю перебрала на себе функцію головного інструменту нападу. Палеонтологи виявили чітку закономірність: чим сильнішою та міцнішою ставала голова динозавра, тим коротшими виявлялися його лапи. Для підтвердження цього висновку було розроблено нову систему оцінювання міцності черепа динозаврів, яка базувалася на загальних розмірах, щільності з’єднання кісток голови та силі укусу.

Сила укусу та зміна мисливської стратегії

У рейтингу сили укусу перше місце очікувано посів тиранозавр. Слідом за ним розташувався тираннотитан (Tyrannotitan) — гігантський хижак, який жив на території сучасної Аргентини у ранньому крейдовому періоді, приблизно за 30 мільйонів років до появи свого знаменитого нащадка.

Збільшення розмірів потенційної здобичі відіграло ключову роль у трансформації тіла тероподів. Спроби схопити або втримати кігтями 30-метрового завропода були неефективними та небезпечними для мисливця. Натомість атака щелепами та утримання жертви за допомогою потужного укусу виявилися набагато дієвішою стратегією.

Дослідження продемонструвало, що кореляція між міцністю черепа та зменшенням лап є сильнішою, ніж зв’язок між довжиною кінцівок і загальними розмірами тіла чи голови динозавра. Цю тезу підтверджують і деякі порівняно невеликі тероподи, які також мали надміцні голови та крихітні передні кінцівки. Наприклад, маюнгазавр (Majungasaurus), який мешкав на території сучасного Мадагаскару 70 мільйонів років тому, важив близько 1,75 тонни (приблизно вп’ятеро менше за тиранозавра), але мав таку ж тенденцію до редукції лап.

Різні шляхи редукції та абсолютний рекордсмен

Процес укорочення кінцівок у різних родин відбувався неоднаково:

У абелізавридів (до яких належить маюнгазавр) зменшувалися не лише плечові кістки, а й передпліччя та кисті.
У тиранозавридів зменшення довжини передніх кінцівок відбувалося пропорційно по всій довжині.

Спільним для всіх груп залишалося те, що еволюційний успіх спочатку забезпечило ефективне захоплення здобичі міцними щелепами, після чого природний відбір завершив редукцію непотрібних кінцівок.

Попри загальновідому анатомію тиранозавра, володарем найкоротших лап серед усіх відомих динозаврів визнано іншого хижака. Абсолютний рекорд за мінімальним розміром передніх кінцівок належить карнотавру (Carnotaurus), чиї лапи були значно меншими, ніж у T. rex.