Сравнения с крупнейшими современными наземными животными могут быть не такими точными, как кажется на первый взгляд. В то время как наши знания о динозаврах и других вымерших животных резко увеличились за последние пару десятилетий, их походка — порядок и время движения ног животных — остается слепым пятном.
Нас особенно интересуют гигантские динозавры-зауроподы с длинной шеей, к которым относятся самые крупные животные, ходившие по земле, в том числе такие известные виды, как диплодок, бронтозавр и брахиозавр. Как двигались эти гиганты? Какую роль играли работоспособность и стабильность во время их передвижения?
На эти вопросы было нелегко ответить. Проблема в том, что скелеты — это останки умерших животных и не сохраняют движения. Таким образом, реконструкция походки на основе окаменелых костей может дать только косвенные подсказки и далеко не окончательные.
Исследование походки по следам
Как оказалось, существует еще один тип ископаемых, которые фиксируют активность живого животного, и они известны как ископаемые следы. Но до сих пор извлечение информации о походке вымерших динозавров из этих следов было затруднительным.
Исследование 2016 года показало, что два животных разного размера и с разной походкой могут создавать одинаковые следы. Это означает, что для определения походки по следам нам нужно знать длину туловища животного (расстояние от бедра до плеча). К сожалению, это нельзя было точно оценить по следам, поэтому у нас осталось слишком много неизвестных.
Но еще не был учтен один важный аспект — вариация по набору трасс, вызванная небольшими изменениями скорости. В нашем новом исследовании мы использовали этот вариант, чтобы представить новый метод использования следов для определения того, какая походка использовалась.
Очевидно, что длина туловища животного не может изменяться при ходьбе, поэтому мы можем измерить длину туловища по следам во многих различных точках вдоль него, при этом каждый раз предполагая разную походку. Походка, обеспечивающая наиболее постоянную длину туловища вдоль дорожек, может считаться правильной.
Все это имело совершенный математический смысл. Все, что нам нужно было сделать, это убедиться, что наш новый метод работает применительно к следам современных животных, включая трех собак, двух лошадей и слона. В каждом случае метод давал удовлетворительно точные оценки походки животных.
Как двигались динозавры
Итак, мы впервые разработали способ изучения походок прошлого. Мы применили этот метод к трем окаменелым следам гигантских зауроподов из раннего мелового периода Арканзаса в США, самый большой из которых имел длину следа 85 см.
Результаты действительно удивили. Предыдущие исследования предполагали, что зауроподы могли ходить быстрым шагом (похожим на верблюда) или одноногой походкой (похожим на медлительную лошадь). Но мы ожидали, что походка зауроподов будет напоминать походку слонов, поскольку они являются крупнейшими из ныне живущих наземных животных.
Слоны используют латеральные куплетные походки — они имеют тенденцию двигать передними и задними конечностями одной и той же стороны тела вместе, как на анимации ниже. Таким образом, они попадают между шаговой походкой (крайняя форма походки с боковыми куплетами, когда задние и передние конечности одной стороны тела двигаются точно синхронно) и походкой на одной ноге (где временная задержка между всеми движениями конечностей точно равна).
Наш новый метод, однако, показывает, что все три зауропода, которых мы изучали с помощью следов, ходили диагональной походкой, когда они вместе двигали конечностями противоположной стороны тела. Крайность в этом аллюре называется рысью (диагональная пара движется точно синхронно). Итак, к нашему удивлению, зауроподы сделали противоположное тому, что мы видим у слонов.
Как можно объяснить эту разницу? Что ж, зауроподы мелового периода отличаются от слонов одним важным аспектом — они намного шире. Изученные нами следы особенно широкие (или ширококолейные), левый и правый следы расположены на значительном расстоянии друг от друга.
Слоны, напротив, ставят одну ногу почти перед другой, образуя узкую тропинку. Это сказывается на походке. Слону нужно всего лишь немного сместить массу тела в одну сторону, чтобы вместе махнуть обеими ногами с другой стороны вперед. Однако крупнокалиберному зауроподу пришлось бы резко наклонить свое тело в одну сторону, чтобы добиться того же.
Так, диагональная двустишная походка гарантировала, что зауроподы всегда ставили на землю хотя бы одну ногу с любой стороны тела, избегая подобного раскачивания слева направо. Таким образом, стабильность, похоже, сыграла важную роль в том, как ходили самые большие существа, когда-либо бродившие по этой планете.
Интересно, что почти у всех крупных современных млекопитающих очень узкие следы в сочетании с боковой походкой. Но бегемот с широкими следами, напротив, использует диагональную походку (движение конечностей противоположной стороны тела вместе), точно так же, как мы оценили для зауроподов с широкими следами. Таким образом, хотя легко предположить, что, поскольку слоны сегодня являются самыми крупными животными на суше, крупные наземные животные прошлого должны были двигаться так же, как и они, похоже, что это не так.
Питер Фолкингем, преподаватель биологии позвоночных, Ливерпульский университет Джона Мура и Йенс Н. Лалленсак, научный сотрудник с докторской степенью в области палеонтологии, Ливерпульский университет Джона Мура.
