От догадок к биоинженерии: как изучают динозавров сегодня

Каждый год мы узнаем что-то новое о динозаврах, но открытия были бы невозможны, если бы наука стояла на месте. Если раньше палеонтологи могли лишь строить теории, то современные специалисты используют технологии из самых разных областей, порой не связанных с животным миром. Портал Theconversation.com рассказал, как изменилась палеонтология за последние 50 лет.

Эта формула применима как к современным, так и к вымершим животным; оно позволило впервые угадать скорость динозавра по окаменевшим отпечаткам лап. Всего, по расчетам Александра, показатель варьировался от 1 до 3,6 м/с (или до 13 км/ч) в зависимости от типа – меньше, чем предполагали другие эксперты.

В 1970-е годы динозавры вновь приобрели популярность как объекты научных исследований. Американцы Роберт Баккер и Джон Остром были одними из наиболее важных фигур в этом «ренессансе динозавров», поскольку они утверждали, что динозавры были активными (вероятно, теплокровными) животными, и среди них были предки современных птиц. Хорошо сохранившиеся окаменелости пернатых динозавров из Китая лишь укрепили эту идею.

До новаторских исследований Александра в 1976 году палеонтологи могли только догадываться о функционировании динозавров — их аргументы могли быть сколь угодно убедительными, но их невозможно было проверить. Александр начал бороться за применение научных методов к изучению поведения и способностей динозавров.

Палеобиология динозавров пытается найти ответы на многие вопросы: в какие цвета были окрашены эти рептилии, как быстро они бегали, как работали их челюсти, сколько времени им потребовалось, чтобы вырасти из своих детенышей. Ученые теперь используют трехэтапную процедуру для формулирования ответов. Первый шаг — изучить окаменелости; второй — применение неоонтологических инструментов, знаний и правил из современного мира, актуальных для античности; третье — предположение о поведении динозавра.

Чтобы измерить скорость бега динозавров по их следам, Александр измерил сами следы, а затем применил к ним формулу, разработанную на основе современных животных. Он показал, что крупные динозавры не могли бегать так же быстро, как скаковые лошади, как некоторые думали. Сегодня палеонтологи с помощью инженерных технологий реконструируют механизмы челюстей динозавров, практически идентичные тем, которые используются при проектировании самолетов, зданий и медицинских протезов. По трехмерной модели черепа или скелета животного можно рассчитать многие параметры.

Так, математика показывает, что одни хищные динозавры протыкали кости добычи, а другие тянули труп жертвы, чтобы оторвать фрагменты плоти. Например, сила укуса тираннозавра рекса составляла 50 000 Ньютонов — этого достаточно, чтобы перекусить автомобиль пополам.

Сканирование может выявить эмбрионы динозавров внутри яиц, а разрезание костей может обнаружить кольца, которые помогут определить их возраст. Именно так палеонтологи могут рассчитать скорость роста динозавров; некоторые виды могут набирать до 1-2 тонн массы в год. Раньше расчеты предполагали, что взрослые тираннозавры достигали массы 6-8 тонн за 20 лет, но сейчас эта цифра сместилась ближе к 30.

А как насчет оттенков динозавров? Даже здесь новая волна палеонтологических исследований нашла ответы. В 2010 году исследователи из университетов Бристоля, Пекина и Йельского университета смогли идентифицировать цвета и узоры двух небольших динозавров-теропод. Неонтологические инструменты были взяты из мира современных птиц, чьи меланосомы (крошечные капсулы внутри перьев) содержат варианты пигмента меланина. Два типа меланина придают перьям разные цвета, и каждый тип содержится в капсуле определенной формы. Именно такие формы можно было встретить на окаменелых перьях динозавров.

Другими словами, вам не нужна машина времени, чтобы определить характеристики динозавров. Однако некоторые вопросы до сих пор остаются без ответа: палеонтологи не знают, например, звуков, которые издавали динозавры, и способов их общения. Попытки реконструкции носоглотки для реконструкции звуков привели к некоторым результатам, однако нельзя быть уверенным в их реалистичности.