Понад століття вчені намагалися реконструювати його біологію Тиранозавр рекс кісток, зубів, слідів та інших слідів, залишених понад 60 мільйонів років тому. Скам’янілості, виявлені на півночі Аляски, свідчать про це T. rex міг витримувати холодні умови, а також завдяки тому факту, що гігантський динозавр відходив від холоднокровної фізіології багатьох рептилій до теплокровного метаболізму, який спостерігається у птахів.
Тепер вчені зробили те, що колись здавалося неможливим: вони ефективно прийняли T. rexтемпература
Дослідники Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі розробили метод визначення температури тіла за скам’янілими зубами та застосували його до зразків, що зберігаються в Музеї природної історії округу Лос-Анджелес. Їх результати показують T. rex підтримував температуру тіла близько 97 градусів за Фаренгейтом, надзвичайно близьку до температури людини.
Знахідка підтверджує її картину T. rex як активний хижак або падальщик із відносно швидким метаболізмом, а не повільна тварина, яка сильно залежала від сонячного світла. Його здатність генерувати та регулювати внутрішнє тепло також може пояснити, як тиранозаври вижили в холодніших регіонах, які були незручними для багатьох інших рептилій.
Скам’янілий термометр очищали протягом десяти років
Дослідники UCLA вперше розробили свій доісторичний метод термометра майже десять років тому. Техніка використовувала скелетний матеріал, щоб визначити, чи були вимерлі тварини теплокровними чи холоднокровними.
Застосуйте його до T. rex спочатку це викликало велику проблему. Початкова версія методу вимагала більше викопного матеріалу для музею, щоб пожертвувати таким важливим і незамінним зразком.
Проте протягом наступного десятиліття команда UCLA значно вдосконалила техніку. Дослідники скоротили кількість матеріалу, необхідного для дослідження старих зубів, майже на 90%.
Це вдосконалення спонукало Музей природної історії Лос-Анджелеса надати невеликі фрагменти двох зубів, що належали Томасу. T. rexнайповніші скелети височенних тиранозаврів, виставлені в залі динозаврів музею.
Хоча інші докази все більше свідчать про це T. rex Робота була гарячою, дослідження, яке було опубліковано 16 вересня Досягнення наукизабезпечує перше температурне вимірювання температури тварини.
«Ніхто раніше не міг проводити подібні вимірювання температури», — сказав геобіолог з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та співавтор дослідження Роберт Ігл. «Ми знайшли T. rex Це було 36 за Цельсієм (97 за Фаренгейтом), що приблизно стільки ж, скільки у людей. Температура приблизно така, як я міг би здогадатися — вища, ніж у рептилії чи повільного ссавця, як лінивець, але нижча, ніж у птаха».
T. rex це все ще була рептилія, що відкладає яйця, але температура її тіла 36°C була ближчою до температури тіла теплокровних ссавців, ніж у сучасних рептилій.
За словами Ігла, сучасні холоднокровні рептилії зазвичай підтримують температуру тіла приблизно 28–30 °C (82–86 °F), тоді як більшість птахів, еволюційних нащадків динозаврів, зазвичай мають температуру тіла 40–43 °C (104–109 °F).
Як вчені визначали температуру Т. Рекса
Його секрет криється в мікроскопічних хімічних зв’язках, які зберігаються всередині зубної емалі.
Рідкісні ізотопи вуглецю та кисню можуть зв’язуватися всередині емалі. Як часто ці зв’язки утворюються, частково залежить від температури. Більше зв’язків утворюється в холодних умовах, тоді як менше утворюється при більш високих температурах.
Цей зв’язок дозволяє дослідникам використовувати хімічний підпис, що зберігся в скам’янілих зубах, як своєрідний стародавній термометр. Теплокровна тварина повинна залишати менше цих ізотопних зв’язків, ніж холоднокровна тварина.
“Це є основою для використання ізотопів як термометрів”, – сказав Ігл. «Теоретично ми могли б вимірювати, використовуючи будь-яку частину скелета, але кістки нашого тіла постійно регенерують, плавляться і замінюються. Зубна емаль має великі кристалічні структури, які є надзвичайно стабільними, що робить її частиною скелета, яка є найбільш стійкою до хімічних змін у навколишньому середовищі протягом століть».
Щоб провести вимірювання, Ігл і провідний автор Ренді Флорес використовували бормашину для збору емалі зі скам’янілих зубів. Потім вони розчинили порошкоподібну емаль у фосфорній кислоті та виділили вуглекислий газ, що містить ізотопні зв’язки.
Для вимірювання співвідношення ізотопів у цьому газі використовували мас-спектрометр. Дослідники також стиснули газ, щоб створити більш щільний потік CO2, що дозволило інструменту отримувати придатні вимірювання з меншої кількості викопного матеріалу.
Тепла кров Т. Рекс Створений для активного життя
Значення 97 градусів додає фізичні докази ідеї про те, що тиранозаври були тваринами з відносно високою енергією та метаболізмом.
Це допомогло зберегти тепло їх тіла T.rex залишається активним під час полювання або збирання достатньої кількості їжі для підтримки такого метаболізму, сказав Ігл. Це також допомагає вченим поставити динозаврів на еволюційний шлях, який зрештою призвів до появи сучасних птахів, які зазвичай мають вищу температуру тіла.
Цілком можливо, що було жарко і холодно T. rex Ще одна важлива перевага: доступ до більш прохолодного середовища.
Співавтор дослідження Алессандро Чіаренца, палеонтолог з Університетського коледжу Лондона, сказав, що внутрішня регуляція температури тіла, можливо, дозволяла тиранозаврам жити в районах, де холоднокровні рептилії боролися б за виживання.
T. rex Він жив у крейдяний період, коли клімат на Землі був набагато теплішим, ніж сьогодні. Глобальні умови були приблизно на 11-25 °F теплішими, ніж сучасні температури, і динозаврам були мільйони років, щоб адаптуватися до цього тепличного світу.
Однак навіть у таких теплих умовах зими на стародавній Алясці були б дуже важкими для холоднокровних динозаврів.
Ця закономірність відображена в літописі скам’янілостей. К’яренца сказав, що палеонтологи не знайшли черепах, черепах, крокодилів чи інших рептилій з крейдяної Аляски. Однак там виявили скам’янілості тиранозавра.
“Тепер у нас є експериментальні докази використання цього геологічного термометра”, – сказав К’яренца. «Використовуючи моделі минулого палеоклімату, ми змогли реконструювати територію Північної Америки 66 мільйонів років тому від Мексики до Аляски. T. rex може вижити при температурі тіла 97 °F».
Чому вченим дозволили експериментувати? Т. Рекс Зуби
Видобути матеріал із відомої скам’янілості – непросте рішення. Будь-який аналіз, який вимагає свердління або видалення частини зразка, назавжди змінює об’єкт, який не можна замінити.
Після багатьох років співпраці з Eagle і UCLA Музей природної історії дійшов висновку, що вдосконалена технологія може дати цінні результати, вимагаючи лише дуже малих зразків.
Тому музей дозволив дослідникам взяти частини двох Фом T. rex За словами Луї Ч’яппа, куратора Інституту динозаврів музею та керівника відділу досліджень і колекцій NHM, зуби не виставлялися на загальний огляд.
«Нас постійно запитують скам’янілості для використання в деструктивному аналізі», — сказав Ч’яппе. «У музеї є десятки мільйонів екземплярів мінералів, тварин і скам’янілостей, які є незамінними. Ми повинні прийняти рішення, щоб збалансувати втрату зразків із отриманням знань про світ природи. Жертвуючи невеликими частинами двох зубів, щоб вивчити їх. T. rexтемпература його тіла точно варта того».
Стародавній крокодил подарував важливу перевірку
Томас T. rex був розкопаний у Хелл-Крік у Монтані, місці, де також були знайдені скам’янілості стародавніх крокодилів, проаналізовані дослідниками.
Ці останки крокодила дали важливе порівняння. Команда виміряла температуру тіла крокодила на рівні 30 °C (86 °F), що значно нижче норми в 36 °C (97 °F). T. rex.
Ця різниця свідчить про те, що геологічні процеси на місці скам’янілостей могли однаково змінити хімічні ознаки обох тварин. Якби навколишня геологія була відповідальною за зміну їх молекулярного складу, очікується, що ці два види дадуть однакові показники температури, сказав Ігл.
Натомість їх різко різні температури приводять до висновку, що хімічні сигнали, збережені в скам’янілостях, відображають фактичні відмінності в біології тварин.
Дослідження було частково підтримано грантами Національного наукового фонду.
