Наука изучение динозавров: Кто изучает динозавров |

Содержание

Наука о динозаврах называется палеонтология

Содержание

Здравствуйте, друзья и читатели сайта dinozavriki.com. Сегодня мы опять говорим об удивительных и загадочных существах, населявших нашу планету много миллионов лет назад — динозаврах. Само их присутствие на Земле уже давно не вызывает сомнений. Но об остальном – появлении, образе жизни, видах, питании и вымирании – можно лишь строить предположения, основанные на тех свидетельствах, которые удалось откопать в недрах учёным. Кстати, а вы знаете, как зовутся эти учёные? А наука о динозаврах называется…, но обо всём по порядку.

Содержание статьи:

Наука о динозаврах
Время обитания и виды
Теории вымирания

Читайте также: От чего вымерли динозавры и вымерли ли вообще? >>>

Наука о динозаврах: палеонтология

Друзья, я уверен, что многие из вас продолжили фразу. Общеизвестный факт — наука о динозаврах, называется палеонтология. Но мало кто знает, что на самом деле она исследует не только древних ящеров. Но и других доисторических жителей планеты, таких как животные, растения, микроорганизмы.

Наука о динозаврах включает в себя несколько дисциплин, изучающих:

Микроскопические окаменелости – микропалеонтология.
Ископаемые растения, водоросли и грибы – палеоботаника.
Пыльцу и споры – палинология.
Окаменелости человека – палеоантропология.
Процессы образования, сохранения и распада останков – тафономия.
Древние следы и отпечатки – ихнология.
Климат и экологию доисторических времён – палеоэкология.
Ископаемых беспозвоночных и позвоночных – два раздела палеонтологии, рассматривающие динозавров.

Открою вам секрет, что древние ящеры являются предметом изучения ещё одной науки – криптозоологии. Её исследователи отыскивают среди живущих ныне существ потомков динозавров, пытаясь доказать, что они не вымерли. Ещё они ищут свидетельства настоящего присутствия мифических существ — Йети, Лох-несского чудовища и других. Абсолютное большинство учёных умов относится к криптозоологам скептически, называя криптозоологию лженаукой.

Вернёмся к палеонтологии. В музеях и исследовательских институтах всего мира сегодня хранится бесчисленное множество всевозможных останков. Но их всё равно недостаточно для того, чтобы создать точную картину появления, жизни и вымирания динозавров. Нам остаётся только гадать и выбирать более правдоподобные версии.

Читайте также: Сколько лет назад жили динозавры: когда появились, сколько существовали и почему вымерли? >>>

Наука о динозаврах: время обитания и виды

Анализируя находки и сопоставляя факты, палеонтологи обрисовали наиболее вероятный сюжет появления динозавров. Наша планета пригодна для жизни, поэтому её всегда кто-то населял, хотя бы микроорганизмы. А около 300 миллионов лет назад проживали на ней огромные ящерицы – предки динозавров. И всё у них было прекрасно до тех пор, пока на Земле не случилась очередная смена климата. Глобальное потепление, произошедшее в конце палеозойской эры, способствовало гибели тропических лесов, служивших домом этим рептилиям. Им пришлось экстренно приспосабливаться к новым условиям. Они эволюционировали в архозавров, что переводится как «господствующие ящерицы». По-видимому, случившихся изменений «Матушке Природе» оказалось недостаточно и она продлила эволюцию ещё на несколько десятков миллионов лет. При этом архозавры, жившие в разных местах, эволюционировали по-своему, чем и объясняется множество видов динозавров.

Все описанные мной события происходили в мезозойскую эру, поделенную историками на три периода:

Триасовый – появление архозавров и их эволюция в динозавров – 250-200 миллионов лет назад.
Юрский — то время, когда «счастливо» жили и развивались динозавры – 200-145 миллионов лет назад.
Меловой – жизнь и медленное вымирание – 145-65 миллионов лет назад.

Больше всего видов динозавров населяло Землю в годы юрского периода. Сколько их было — учёные спорят до сих пор. На 2006 год было изучено всего 500 видов из 1850, как предполагалось (ранее считали, что разновидностей диноящеров более 3500). В 2008 году палеонтологи достоверно установили существование уже 1047 разновидностей. К лету 2016 года благодаря новым находкам эта цифра ещё увеличилась – 1543 изученных из 2468 возможных. В это количество входят динозавры, проживающие во все периоды мезозойской эры, но какие они были?

Друзья, многие из вас сейчас вспомнили нашумевший фильм Спилберга «Парк юрского периода». Да, интересная и убедительная картина. После просмотра которой начинаешь верить, что всё так и было в реальности. Однако я вас разочарую. Большинство из главных киногероев – выдумка режиссёров. Только несколько видов, показанных там, существовали на самом деле и с той же внешностью. Некоторая часть доисторических ящеров была полностью выдумана. Облик и привычки остальных – изменены и дополнены для пущей эффектности. Афера удалась — фильм получил своих зрителей, а его создателей никто не обязывал соблюдать историческую достоверность, тем более, учёные и сами не уверены в своих выводах на 100%.

Полторы тысячи точно установленных видов описать очень проблематично, да и вам читать будет неинтересно, поэтому поговорим только о самых-самых – первых, крупных, хищных, интересных, летающих, плавающих, воинственных или дружелюбных динозавров. Начнём с общей классификации. Палеонтологи с подачи британского коллеги Гарри Говир Сили в 1887 году для удобства разделили доисторических ящеров на ящеротазовых и птицетазовых. Главным фактором стало строение тазовых костей. Ящеротазовые, в свою очередь, делятся на тероподов (привычные нам хищники), что значит «звероногие» и завроподоморфов (или в простонародье травоядных), что переводится как «ящероногие». На этом классификация не заканчивается. Каждый отряд делится ещё на подотряды, семейства, классы и так далее, но я в такие дебри лезть не буду.

Самым первым динозавром на сегодняшний день считается Ставрикозавр – сравнительно мелкая «зверюшка» (80 сантиметров высота и 2 метра длина, вес около 30 килограмм), жившая около 230 миллионов лет назад. Чуть позже ей компанию составили хищные 4-метровый и 250-килограммовый Герреразавр и мелкий (длина 1 метр, вес 10 килограмм), но шустрый Эораптор.

Что касается размеров, то самым мелким палеонтологи считают Хеспероникуса – 50-сантиметрового плотоядного ящера, весившего не более двух килограмм.

Пальмовую ветвь за лидерство среди самых крупных доисторических хищников на протяжении многих лет не могут поделить между собой Тираннозавр и Спинозавр, длина которых могла достигать 15 метров, а высота – 2 метров.

Спорят палеонтологи и о самом крупном травоядном динозавре. Претендентами на победу считают Диплодоков, Аргентинозавров, Суперзавров и Заропосейдонов. Их длина могла доходить до 35-55 метров (учёные так и не пришли к единому выводу), а вес – переваливать за сотню тонн.

Из летающих ящеров ростом опережал сородичей Кетцалькоатль. Размерами он сравним с современным взрослым жирафом.

А самый известный птерозавр, облик которого сразу представляется, так как массово использовался в кинематографе – это птеранодон – не слишком крупная доисторическая беззубая птичка с размахом крыльев 3-7 метров, питающаяся рыбой.

Среди плавающих динозавров определить «гиганта» учёным так и не удалось по нескольким причинам – недостаток найденного материала, большой разбег параметрах. Например, Эласмозавр был самым длинным (от 14 метров), но весил не более 2 тонн, Кронозавр весил 11 тонн, имел устрашающие 30-сантиметровые зубы, но в длину не превышал 10,5 метров, о весе Плиозавра совсем нет данных, известно только, что в длину этот плавающий ящер достигал 13 метров. По моему мнению, все трое достойны звания «Гигант», но каждый в своей категории.

Что касается интересности, то любой динозавр удивителен, ведь их нет сегодня среди нас. Хотя этот вопрос тоже спорный, ведь большинство исследователей считают потомками доисторических ящеров обыкновенных птиц.

Читайте также: Когда жили динозавры: от кого произошли, сколько лет прошло с тех пор и были ли тогда люди? >>>

Теории вымирания

Друзья, может, динозавры и не вымерли до конца, а частично превратились в птиц, но большая часть существовавших в то время видов была окончательно стёрта с лица земли, почему? Единого мнения на этот счёт в учёном сообществе нет. Ниже я опишу несколько наиболее вероятных версий произошедшей катастрофы.

Когда и как вымерли динозавры? Окончательно они исчезли 65 миллионов лет назад, но произошло это не в одночасье. Вымирание шло постепенно, поэтому основная версия – падение метеорита (кратер Чиксулуб в Мексике) не выдерживает критики. Хотя это событие могло стать «точкой» в истории существования древних рептилий.

Десятикилометровый астероид не мог нанести столько вреда. Последующее предположение гласит, что он обломок огромного небесного тела, названного Шивой, другие части которого свалились на Землю примерно в то же время. Их «отпечатки» найдены и в Индийском океане (воронка от 40-километрового куска), и ещё в нескольких местах. Падение вызвало массу «неприятностей» на планете. Огромные валы морской воды, выплёскивающиеся на берег, смывающие всё на своём пути и превращающиеся в пар, тонны пепла в воздухе полностью перекрывающие солнечный свет, бесчисленные извержения вулканов, кислотные дожди — это лишь малый список. Даже странно, что такие катаклизмы смогли пережить черепахи, змеи и некоторые другие обитатели планеты.

И всё же процесс исчезновения динозавров был запущен неведомыми силами задолго до падения метеорита. Как долго они вымирали – спросите вы. Отвечу – несколько десятков миллионов лет. Возможные причины:

Смертоносное радиационное излучение. Оно могло стать результатом взрыва сверхновой звезды, расположенной поблизости. Или временного отключения магнитных полюсов нашей планеты.
Вмешательство пришельцев, решивших истребить «грозных ящеров», чтобы дать возможность развиться млекопитающим, в том числе и людям. Эту версию активно «смакуют» в некоторых кругах.
Изменение климата или «Ледниковый период». Да, резкое снижение средней годовой температуры могло стать определённой проблемой для привыкших к теплу динозавров. Но почему они тогда не эволюционировали? Отрастили бы шубейку и решили проблему.
Повышение активности вулканов, которые выбрасывали в воздух пепел и меняли газовый состав атмосферы.
Маастрихтская регрессия, то есть значительное снижение уровня мирового океана.
Недостаток пропитания. Климат поменялся, изменилась и растительность. Привычная «еда» исчезла. Появились цветковые растения. Они оказались ядовитыми для динозавров из-за содержания в них алкалоидов. А если не стало травоядных, то хищникам пришлось съесть друг друга.
Возникновение смертельной эпидемии. Исследования показали, что многие опасные инфекции появились примерно в те же периоды времени.
Война с млекопитающими. Последние оказались более выносливыми и быстрее приспосабливающимися. Они легче добывали пропитание. Могли уничтожать кладки ящеров, которые из-за огромнейшей разницы в размерах родителя и яйца невозможно было защищать, как и вылупившееся потомство.

Друзья, я рассказал о самых вероятных версиях. Что же произошло на самом деле так и остаётся неразрешимой загадкой. Почему нужно выбирать только один фактор? Я думаю, что это всё могло иметь место (ну, кроме инопланетян, хотя…). А вы? Пишите своё мнение в комментариях. До свидания.

Понравилось это:

Нравится Загрузка. ..

наука, изучение, открытия, исследования, трудности, наука, личности, перспективы

Кто занимается поиском динозавров, изучением их костей и отправкой в музеи? За весь этот труд нужно благодарить палеонтологов, которые развивают науку об окаменелых ископаемых животных и растений

Больше всего палеонтологи работают летом, потому что теплую землю копать проще всего. За один сезон ученые могут обнаружить до 10 000 останков, так что изучить их сразу не удается — по этой причине кости могут лежать в музеях десятки лет. Но впоследствии палеонтологи их изучают и нередко совершают важные открытия. Например, ученые только недавно узнали, что динозавры хорошо переносили холод.

Но палеонтологи изучают не только динозавров, им интересны все древние животные. Новые виды доисторических созданий обнаруживаются регулярно — недавно ученые открыли новый вид крокодилов Confractosuchus sauroktonos. Представители этого вида были настолько сильны, что могли проглотить целого динозавра.

Самое обсуждаемое по теме Палеонтология

После триасово-юрского вымирания, которое произошло 201 млн лет назад, динозавры стали доминирующим видом на Земле. Но где они возникли как распространились по всей Земле? Предположительно это произошло между 243 млн и 233,23 млн лет назад, однако точных данных на этот счет до последнего момента не было, и тем более неизвестно было где возникли первые динозавры. Ситуацию удалось прояснить благодаря обнаруженным в Африке окаменелостям динозавра Mbiresaurus raathi, возраст которых составляет 230 миллионов лет. Он является одним из самых ранних известных предков зауроподов, группы, в которую входят легендарные травоядные гиганты с длинной шеей, такие как брахиозавр и бронтозавр. Кроме того, мбирезавр оказался самым древним динозавром, обнаруженным в Африке. Но что еще ученым удалось выяснить, изучив строение скелета этого ископаемого животного?

На территории Португалии было совершено уникальное палеонтологическое открытие — ученые раскопали самого большого динозавра в Европе. Мало того, что некоторые кости доисторического создания больше, чем раскапывающие их люди, так они еще и сохранили свое изначальное местоположение. Специалисты считают, что совпадение сразу всех перечисленных факторов является необычайно редким явлением. В ходе изучения останков, ученые смогли выяснить, к какой группе принадлежал динозавр — он является представителем группы зауроподов, четвероногих гигантов, которые питались растениями. Как особенности строения этих удивительных созданий, так и история обнаружения огромных костей достойны вашего внимания — сейчас обо всем этом мы и поговорим.

В одной из предыдущих статей мы выяснили, что климат на западе США крайне нестабилен — в один год там выпадают обильные осадки, а на следующий начинаются засухи длительностью в несколько месяцев или даже лет. В ходе изучения годичных колец в деревьях, ученые выяснили, что за последние тысячу лет на американском континенте возникло около сорока засух, четыре из которых были особенно сильными. В 2022 году лето выдалось рекордно жарким, поэтому засуха наблюдается и на юге США, в штате Техас. Люди и животные изнывают от жары, растения гибнут, а реки лишаются своих вод. Все ужасно, но даже в этой ситуации нашелся один плюс — на одной из частично опустевших рек палеонтологи нашли отлично сохранившиеся следы динозавров. Один из них весил больше 44 тонн, что можно сравнить с массой шести крупных слонов! Посмотрим на фотографии?

В 2007 году, во время раскопок в Чарнвудском лесу на северо-западе Англии, ученые обнаружили тысячи окаменелых отпечатков древних животных. Речь идет не о предках тигров и даже не о динозаврах — британские палеонтологи нашли отпечатки существ, которые жили более 500 миллионов лет назад, в эдиакарский период. В эти времена на Земле не существовало животных со скелетами, фауна вообще не включала в себя существ, которых хоть как-то были похожи на современных животных. Если говорить коротко, фауна эдиакара состояла из существ с мягкими телами и ветвящимися подобиями щупалец — информации о них мало, потому что эти создания оставили после себя мало следов. Из всех отпечатков на территории Чарнвудского леса, ученых особенно привлек только один, который явно имел скелет и вел хищный образ жизни. Кажется, исследователи нашли самого первого хищника в истории Земли!

В последнее время наше представление о динозаврах стало сильно меняться. Не так давно ученые выяснили, что динозавры были вовсе не голыми и чешуйчатыми, а зачастую имели яркое оперение. Причем выглядели они гораздо более симпатично, чем, к примеру, в фильме “Парк Юрского периода”. Теперь же ученым удалось выяснить, что они, вопреки нашим представлениям, хорошо адаптировались к морозам, хотя и вышли, как известно, из теплых южных регионов. Более того, способность выдерживать холод и позволила им расселиться по всей планете и господствовать до момента вымирания. В частности, они вполне нормально выживали даже в полярных регионах, о чем говорит одно из последних исследований. Но почему ученые сделали такие выводы? Предлагаем далее в этом разобраться.

Одна из самых ужасных катастроф в мире произошла около 66,5 миллионов лет назад, когда на Землю упал огромный астероид. В результате этого события в воздух было выброшено 15 триллионов тонн пепла и сажи, возникли землетрясения, цунами и другие разрушительные явления. С каждым годом исследователи узнают все больше подробностей о дне, которое спровоцировало вымирание большинства динозавров и других представителей животного и даже растительного мира Например, недавно мы рассказали о результатах исследования, доказавшего, что погубивший динозавров астероид упал на Землю весной, когда все живые организмы готовились к очередному теплому сезону. Свежая порция сведений о древней катастрофе не заставила себя долго ждать — ученые изучили одну из областей в Северной Дакоте и узнали, какой урон от него получили животные.

Тираннозавры являются одними из самых узнаваемых динозавров — о том, как они выглядели, знают даже далекие от палеонтологии люди. Эти создания отличались от других древних хищников тем, что вырастали до 6 метров, имели мощные челюсти и обладали двумя небольшими лапами на передней части тела. Для чего им были нужны крошечные конечности, ученые до сих пор точно не знают, но регулярно делятся интересными предложениями. Можно было бы подумать, что передние руки тираннозавров являются рудиментарными, то есть утратившими свою пользу — они могли быть как зубы мудрости, копчик и ушные мышцы у людей. Однако, судя по останкам, мышцы этих небольших рук были хорошо накачаны и тираннозавры могли ими поднимать объекты весом до 100 килограммов. Давайте рассмотрим самые интересные гипотезы о функциях крошечных лап тираннозавров, ведь недавно ученые поделились новыми мыслями на эту тему.

Если в вашем доме есть кошка, во время игры с ней вы наверняка получали весьма болезненные укусы. Клыки даже у современных пушистых созданий очень острые, но они не идут ни в какое сравнение с зубами их суровых предков, которые жили на нашей планете около 42 миллионов лет назад. В те времена эволюция только-только отточила их клыки, чтобы они могли разрывать и измельчать сырое мясо своих жертв. Недавно палеонтологи описали представителя нового для науки вида семейства кошачьих, которого можно считать первым в мире «настоящим» хищником. Есть весомые основания предполагать, это создание было одним из первых, кто научился жить, питаясь исключительно мясом других животных. Это довольно уникальное животное, поэтому давайте узнаем о нем больше подробностей.

Самым известным динозавром за всю историю, безо всяких преувеличений, является тираннозавр рекс (Tyrannosaurus rex). Во многом его популярность связана с частым использованием образа в массовой культуре — благодаря фильму «Парк Юрского периода» о том, как выглядели тираннозавры, знают даже дети. На данный момент «рексы» являются единственными представителями рода Tyrannosaurus. Однако, палеонтологи уже давно предполагают, что у них было несколько собратьев, которые имели собственные особенности в строении тела. Недавно исследователи изучили несколько десятков скелетов тираннозавров и нашли часто встречающиеся отличия вроде наличия дополнительных зубов, толстых или тонких бедренных костей и так далее. Исходя из результатов новой научной работы, было выдвинуто предположение, что среди тираннозавров были «короли», «королевы» и «императоры». Предлагаю рассмотреть имеющиеся между ними отличия.

В 2010 году, на территории австралийского штата Квинсленд, палеонтологи раскопали останки огромного крокодила. Он долгое время оставался неизученным, но недавно ученые наконец-то смогли в подробностях рассмотреть его кости. Оказалось, что они зря тянули с изучением — предок нынешних крокодилов жил в Австралии около 95 миллионов лет назад и был способен проглотить целого динозавра. Ученые узнали об этом в ходе изучения скелета земноводного хищника. После раскопок было замечено, что в области брюшной полости рептилии имеются фрагменты костей динозавра. При помощи компьютерного моделирования, авторы исследования восстановили случайно раздробленные во время раскопок останки динозавра и определили его вид. Древний крокодил перед своей гибелью проглотил орнитопода — динозавра, который питался растениями и жил во времена юрского периода.

Тайны динозавров | Наука и жизнь

Доисторические ящеры, вымершие в одночасье (применительно к геологической истории Земли), давно превратились в «золотую жилу» для кинематографистов: после нашумевшего «Парка Юрского периода» появился мультфильм «Динозавр», герою которого удалось пережить последствия падения метеорита, погубившего его сородичей. Но вопрос о том, что стало истинной причиной исчезновения динозавров, будоражит умы не только публики, но и ученых, поскольку, как ни удивительно, разрешение этой загадки имеет самое непосредственное отношение к эволюции и происхождению млекопитающих, а значит, и к человеку.

Облик странного чудовища с огромными широкими челюстями, изображенного на древнегре ческой вазе, вполне мог быть навеян останками скелетов динозавров или других вымерших животных. Музей изящных искусств, Бостон (США).

В известняковых отложениях вблизи границы мелового и третичного периодов встречаются останки раковин крошечных микроорганизмов — фораминифер. Ниже границы, в меловом периоде, можно отыскать представителей многих видов, в том числе и довольно крупных.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Американские ученые Луис и Уолтер Альваресы, обнаружившие иридиевую аномалию в ущелье вблизи итальянского города Губбио.

«Пик» иридия в образцах из Губбио соответствует возрасту горных пород 65 млн лет.

Известняковые отложения в Стевенс-Клинте (Дания) содержат прослойку богатой иридием глины, которая разделяет меловой и третичный периоды.

Тектиты — стеклянные «бусины» — могли образоваться из расплавленных земных пород в результате удара метеорита.

Фуллерены состоят из атомов углерода, которые образуют трехмерную структуру, напоминающую футбольный мяч.

В истории нашей планеты было несколько периодов массового вымирания живых существ. Эту закономерность подметили еще в 1980-х годах американские палеонтологи Дж. Сепкоски и Д. Рауп.

Керн из скважины глубокого бурения дна океана неподалеку от полуострова Флорида.

‹

›

Открыть в полном размере

НАЧНЕМ С ИСТОРИИ

В трагическом и славном для России 1812 году французский зоолог Жорж Кювье, интересовавшийся сравнительной анатомией в большей степени, чем военными успехами Наполеона, опубликовал в Париже труд, в котором описал способы восстановления облика животного по сохранившимся частям скелета. «Человек, который достаточно опытен в законах органической структуры, может реконструировать целое животное по одной кости, принадлежавшей некогда этому животному», — писал Кювье.

Известный английский палеонтолог Ричард Оуэн был более сдержан: «Палеонтология, как считается, способна по взаимозависимым частям вывести необходимое следствие». Но эти слова сказаны им на закате жизни, а в 36-летнем возрасте, в 1841 году, Оуэн стал знаменитым после того, как прочитал в Плимуте на заседании Британской ассоциации науки доклад, посвященный древним костям, которые издревле находили на Британских островах. Именно в том докладе он дал описание игуанодона — «с зубами, как у игуаны» — и мегалозавра, которых позднее объединил вместе с другими ископаемыми ящерами в род Dinosauria — «ужасных ящеров».

В 1979 году французская исследовательница Адриенн Мейор, занимающаяся классическим фольклором и мифотворчеством, во время путешествия на греческий остров Самос впервые увидела знаменитое кладбище слонов. Так местные жители называют высохшее русло реки, где часто находят гигантские кости и черепа. Слоны для них — самые большие животные, поэтому и древние кости приписывали слонам. В Митилене местные крестьяне тоже постоянно выкапывали гигантские кости. Под влиянием этих находок в мифотворчестве самых разных народов появились драконы и гигантские чудища, а на вазах Коринфа — явно черепа динозавров.

Несколько лет назад Адриенн Мейор выпустила книгу с описанием так называемых «лож», в которых постоянно раскапывают кости динозавров. Книга называется «Первые охотники за окаменелостями» и носит подзаголовок «Палеонтология во времена греков и римлян».

Римский император Август, сменивший Юлия Цезаря, был не чужд увлечения древностями и учредил первый самый настоящий палеонтологический музей. Для него в Вечном городе построили специальный дом, в котором хранились останки морских чудищ и вымерших гигантов, при этом часть экспонатов была доставлена из Греции. Древние хроники доносят до нас легенды, что огромные кости принадлежали героям и титанам, боровшимся безуспешно с самим Зевсом.

Адриенн Мейор описывает 23 места палеонтологических находок в современной Греции и Турции. Почему в восточном Средиземноморье? Да потому, что его постоянно «трясет» и раскалывает на части, в результате чего кости сами выходят на поверхность. Например, одиннадцать тысяч лет назад землетрясение прорвало Босфор, и в Черное море хлынула вода, затопив прибрежные села и города (археологи-подводники видят теперь их остатки на дне). А семнадцать тысяч лет назад мощное землетрясение оторвало от нынешней Турции остров Самос, где Мейор впервые натолкнулась на мифические (в прямом смысле этого слова) останки динозавров.

Рим пал от нахлынувшего потока вандалов, и через многие века европейской науке пришлось открывать динозавров заново. Именно изучение останков вымерших животных и попытки реконструировать их облик натолкнули Кювье на мысль об обрушивающихся время от времени на биосферу Земли гигантских катастрофах, после которых она вынуждена развиваться чуть ли не с нуля. Так родился «катастрофизм» — теория, в которой катастрофы играют роль движущей силы развития, эволюции (в переводе с латыни — «разворачивания») жизни на нашей планете.

Кювье возражали сторонники градуализма, то есть постепенного изменения живых форм. Сначала выступил Жан-Батист Ламарк с оригинальной гипотезой о том, что движущей силой эволюции является стремление организмов к совершенствованию. Но окончательный — как тогда казалось — удар катастрофизму нанес Чарльз Дарвин, предложивший теорию естественного отбора и сделавший слово «эволюция» приемлемым и респектабельным в чопорной викторианской Англии. Удивительно, что взгляды Дарвина восприняли даже генетики, которые, по идее, должны были быть его первыми противниками: как можно конструировать эволюцию, не зная ничего о гене! Однако попытки создать спасительную синтетическую теорию, объединяющую скачкообразные изменения гена (мутации) и постепенность изменения живых форм, не увенчались успехом и по сей день. Вот почему проблема вымирания динозавров, которых Дарвин, кстати, «просмотрел», остается животрепещущей для науки и сегодня.

ВНЕЗЕМНОЙ ИРИДИЙ В ТОЛЩАХ ЗЕМЛИ

Четверть века тому назад в составе геологической экспедиции, проводившей исследования в ущелье близ итальянского городка Губбио, что

в 150 км к северу от Рима, работал американский исследователь Уолтер Альварес. Коллеги подтрунивали над молодым геологом, который не захотел пойти по стопам своего знаменитого отца Луиса Альвареса, нобелевского лауреата 1968 года по физике.

Как-то Уолтер разговорился с палеонтологом Изабеллой Сильва из Миланского университета, которой не давала покоя тонкая прослойка глины, резко выделявшаяся на фоне мощных известняковых отложений ущелья. В этом глиняном слое толщиной всего 1 см совсем не было останков микроскопических живых существ — фораминифер, в изобилии присутствовавших в нижнем известняковом слое. Выше глиняной прослойки следы жизни снова появлялись, но прежнее биологическое разнообразие свелось к одному-двум видам. Было очевидно, что слой глины залегает как раз точно на границе между последним меловым периодом мезозойской эры и началом эры кайнозоя — знаменитая граница К/Т (критский (меловой) / третичный ). А это как раз граница вымирания динозавров, а вместе с ними и двух третей существовавших в те времена видов животного и растительного мира!

Различные методы датировки дают для границы К/Т близкие результаты — примерно 65 млн лет назад. Но как долго продолжался период вымирания? Какому промежутку времени соответствует сантиметровый слой глины? Чтобы выяснить это, Уолтер Альварес отвез образцы пород с глиняной прослойкой в Калифорнию, в университет Беркли, и исследовал их методом нейтронного активационного анализа. Метод основан на обстреле атомов потоком нейтронов. При захвате нейтрона ядром возникает короткоживущий изотоп, который при распаде выделяет присущую только данному элементу энергию. Оказалось, что в глине из Губбио концентрация иридия повышена в 30 раз по сравнению с соседними слоями известняка. Иридий, химический элемент платиновой группы, довольно редко встречается в земной коре (менее одной части на миллиард частей), но богато представлен в метеоритах, особенно в углистых хондритах, где его содержание в сотни, а то и в тысячи раз выше.

В 1980 году отец и сын Альваресы опубликовали в журнале «Science» статью, в которой выдвинули предположение о падении астероида как причине иридиевой аномалии. Расчеты, проведенные Луисом Альваресом, показали, что на поверхности планеты отложилось 500 млрд тонн внеземного вещества с высоким содержанием иридия. Диаметр такого тела не меньше 10 км, а энергия, выделившаяся при падении, — порядка 110 мегатонн, что в 10 тысяч раз больше накопленного землянами ядерного потенциала. Было сделано предположение, что древние рептилии вымерли в результате ударной, или шоковой, зимы, которая сродни ядерной.

Палеонтологи, естественно, обрушились на геолога и физика, которые осмелились разгадать загадку, мучившую не одно поколение уважаемых специалистов. Однако вскоре оказалось, что глинистый слой с избытком иридия существует не только в Губбио, но и в местечке Стевенс-Клинт в Дании, а также в других уголках планеты.

В середине 1980-х годов Э. Андерс из Чикагского университета обнаружил удивительное совпадение распределения углеродных частиц в геологических отложениях Дании и Испании, а также Новой Зеландии: на границе К/Т концентрация частиц возрастает в 10 тысяч раз! Это ли не свидетельство вселенского пожара, возникшего в результате удара небесного тела и выделения огромной энергии? Он также подсчитал, что удар метеорита должен был привести к образованию воронки-кратера диаметром не менее 100 км.

Температура и давление, возникшие в результате взрыва, вероятно, были настолько велики, что привели к образованию на границе К/Т мельчайших алмазиков размером от 3 до 5 нанометров (напомним, что 1 нм равен 10^-9 м). Такие алмазы часто находят в так называемых углистых хондритах, прилетающих к нам из космоса. Алмазики, естественно, отсутствует выше и ниже границы К/Т. Они настолько мелкие, что их приходится выискивать с помощью рентгеновских лучей.

Довольно неожиданное подтверждение метеоритной гипотезы нашлось в Испании. Там, в Бискайском заливе, на границе с Францией, белые известняковые утесы достигают высоты 200 м. Американский исследователь Питер Уорд занимался отнюдь не динозаврами, а аммонитами, названными в честь бога Аммона, символом которого была голова барана со спирально закрученны ми рогами (у аммонитов спирально закручены раковины диаметром от сантиметра до метра). Вблизи границы К/Т в отложениях известняка были обнаружены «кладбища» моллюсков: с лица Земли, вернее, со дна океана одновременно и очень быстро исчезли 22 вида аммонитов, обитавших в те далекие времена в водах нынешнего Атлантического океана.

В подтверждение теории отца и сына Альваресов внесли свой вклад и французские ученые, изучившие тектиты -микросферы, образовавшиеся под действием тектонических сил удара метеорита, — из гаитянского местечка Белок. Шарики диаметром 1-8 мм находят здесь в изобилии в слое вблизи границы К/Т. Внутри тектиты черного цвета, а сверху покрыты желтым слоем кальцитного стекла, содержащего до трети оксида кальция. Такая «накрутка» могла произойти в случае испарения расплавленных карбонатов (известняка), из которых образованы острова в океане. Напомним, что тот же мел представляет собой мириады мельчайших карбонатных панцирей морских организмов, некогда живших на Земле.

Датировка, основанная на соотношении изотопов серы и стронция, дала те же 65 миллионов лет. Лабораторное моделирование в муфельных печах помогло оценить температуру образования гаитянского кальцитного стекла: 1300^oС. Характер образования двухслойного стекла позволил также утверждать, что падение метеорита произошло в радиусе 200 км от Гаити. Высокие температуры привели к испарению больших количеств серы и стронция.

Все эти данные получены в начале 90-х годов. Но вот недавно новыми свидетелями метеоритных ударов стали фуллерены, наносферические частицы, составленные из нескольких десятков атомов углерода (наиболее известный фуллерен С₆₀ состоит из 60 атомов). Оказалось, что фуллерены способны удерживать внутри углеродной оболочки атомы инертных газов, в частности гелия, а изотопный состав гелия свидетельствует о его внеземном происхождении (повышенное содержание ³He). Внеземные фуллерены и метаморфизированные железоникелевые микрочастицы с кремниевыми вкраплениями выявлены в Западной Австралии, в местечке Пилбара у города Перт, а также в зеленом поясе Южной Африки — Барбертоне.

ОКАМЕНЕВШИЕ РАСТЕНИЯ — СВИДЕТЕЛИ КАТАСТРОФЫ

Американские геологи, изучившие мезозойское озеро в штате Вайоминг, который славится богатыми «запасами» костей динозавров, проанализировали состояние ископаемых растений и пришли к выводу, что метеоритный удар пришелся на весенне-летние месяцы. У растений, когда-то росших в пруду, листья пожухли и претерпели структурную деформацию поверхностной кутикулы, как если бы наступили неожиданные заморозки. Выше границы К/Т было обнаружено большое количество спор папоротников. Это свидетельствует о вымирании более высокоорганизованных растений. Кроме того, папоротники — индикатор известного экологического процесса «суксцессии», то есть нового заселения. Подобное ученые наблюдали на атолле Бикини после испытаний там водородной бомбы.

Д. Бирлинг из Шеффилдского университета (Великобритания) и его американские коллеги, исследуя листья ископаемых растений, подошли к границе К/Т с совершенно неожиданной стороны, а именно… количества устьиц. Устьица представляют собой отверстия в ткани листа, через которые тот поглощает необходимый для фотосинтеза диоксид углерода. Естественно, что, чем углекислого газа больше, тем меньше устьиц требуется листу на единицу площади. Подсчет показал, что до границы К/Т парциальное давление углекислого газа составляло 0,035-0,05% по объему, а затем за какие-то 10 тысяч лет, что в геологическом и палеонтологическом смысле представляет собой «мгновение», возросло до 0,23%! Такое резкое возрастание СО₂ в атмосфере могло произойти только в результате выброса огромного количества углерода — по оценкам, около 4600 гигатонн. Вероятно, этот углерод был выброшен из карбонатов литосферы — попросту говоря, из осадочных известняковых пород, испарившихся после страшного удара. Ученые также подсчитали, что земная поверхность после удара повысила свою температуру на целых 7,5^oС.

СВИСТЯТ ОНИ, КАК ПУЛИ У ВИСКА

14 июня 2002 года мимо Земли, между нашей планетой и Луной, буквально «просвистел» некий болид ПТ7, который увидели по задним «габаритным огням» — отсвету падающих солнечных лучей — лишь через два или три дня. Крупный метеорит упал в Иркутской области в конце сентября 2002 года. Можно вспомнить многочисленные кратеры, разбросанные по разным частям света, и Тунгусский метеорит.

За последние 3,5 млрд лет четыре огромных болида бомбардировали Землю. Выбросы из кратеров распределялись по всей поверхности планеты, а сгенерированные цунами многократно обходили Землю. Так что иридиевая аномалия, возникшая в результате последнего удара, не является уникальной. Просто раньше в распоряжении ученых не было таких чувствительных методов определения различных отклонений от фона, которые к тому же за миллиарды лет успели сгладиться.

И все же в столь неожиданную причину исчезновения динозавров было трудно поверить. Без дымящегося дула в «преступление» не верилось, хотя на него и указывало множество косвенных улик и данных экспертиз.

В далекие 1960-е специалисты мексиканской нефтяной компании «Пемекс» в ходе геологоразведочных работ заподозрили наличие гигантского кратера диаметром порядка 200 км на самом севере полуострова Юкатан, вдающегося в Мексиканский залив. Кратер получил название «Чиксулуб» по имени местечка на берегу залива. В 1981 году геофизики Глен Пенфилд и Антонио Кармарго определили параметры кратера. Еще через 10 лет журнал «Science» в номере от 23 ноября 1990 года указал на Чиксулуб как на наиболее вероятное место удара небесного тела, который привел к гибели динозавров.

Данные геофизиков свидетельствовали о наличии гигантской подземной чаши глубиной 1 км и диаметром 60 км. Дно кратера было усеяно брекчиями (от англ. «брейк» — ломать, крушить) и стеклом ударного происхождения. Над остекленевшими породами лежали осадочные известняковые породы третичного периода, то есть уже «нашего» кайнозоя.

Но откуда осадки явно морского отложения? Дело в том, что метеорит упал на материковый шельф, то есть в море. И лишь затем море отступило в результате подъема берега из-за «наползания» Южной Америки на Северную. А в меловом периоде глубина моря в районе кратера составляла 200-300 м.

Интерес к Чиксулубу вновь резко повысился в начале 2002 года, когда были опубликованы данные, полученные при глубоком бурении периферии кратера. Бурение началось в декабре 2001 года и проходило под руководством Филиппе Клаеса из Свободного университета в Брюсселе. В распоряжении науки оказался керн диаметром 7,6 см и длиной 1112 м.

Изучение керна показало, что первой жизнью после удара были папоротники. Расплавленные породы подтвердили датировку в 65 млн с точностью до 100 тысяч лет. Диаметр кратера составляет 170 км, а толщина осадочных пород, обогащенных железом, — 1,1 км. Железо «выплавилось» под действием повышенной температуры после удара. Ударная волна привела к образованию кварца с явно ударными трещинами.

Расчеты показали, что одновременно в атмосферу было поднято 200 тысяч км³ пород. Испарение известняка привело к выбросу гигантских количеств СО₂ и появлению парникового эффекта. Сернокислый кальций «выдал на-гора» миллионы тонн серного ангидрида и сульфатного аэрозоля, что резко уменьшило количество проходящих солнечных лучей. Результатом стали первоначальное похолодание и последующие кислотные дожди. Теперь весь «сценарий» в распоряжении ученых представлен в качестве конкретных прямых доказательств.

Приятно получить через 10 лет подтверждение того, о чем писал как о гипотезе и догадках. А в 2002 году специалисты британской нефтехимической компании «Бритиш петролеум» с помощью геофизического сканирования обнаружили новый кратер, названный «Силверпит» — «Серебряная чаша». Кратер был открыт довольно случайно, когда компания попросила Фила Аллена посмотреть геофизические данные дна Северного моря, полученные при поисках подводных месторождений газа.

Кратер расположен в 140 км к юго-востоку от Ньюкасла, имеет диаметр 3 км и глубину 300 м. Он мог быть образован при падении астероида диаметром 200-500 м и имеет возраст 65 млн лет. Вполне возможно, что это «осколок» большого небесного тела, ударившего в Чиксулуб. Воронка кратера представляет собой несколько концентрических окружностей, а в центре заполнена «обратным» выбросом пород, что очень характерно для места удара того же артиллерийского снаряда.

Итак, гипотеза о катастрофическом вымирании динозавров вроде бы документально подтверждена, хотя я уверен, что грядут новые научные открытия, стимулированные последними достижениями. К примеру, недавнее открытие в Китае удивительного пушистого грызуна, который жил с динозаврами дольше, чем млекопитающие без них, рисует нам несколько иную картину смены «господствующих классов» животного мира.

Катастрофа, приведшая к окончательному вымиранию динозавров, высвободила ресурсы плацентарных млекопитающих, которые пережили «ударную зиму» в глубокой спячке. Выжили и сумчатые Австралии. Этот континент, «мигрировавший» от Антарктиды, был далеко от Чиксулуба и Силверпита, поэтому катастрофа затронула его флору и фауну меньше.

После вымирания динозавров млекопитающие получили эволюционный простор для генерации видов и родов. Вполне возможно, что рассмотрение космических катаклизмов поможет нам лучше и глубже понять те факторы, которые привели к возникновению человека. Так что решение проблемы исчезновения динозавров имеет к человеку самое непосредственное отношение. Не мешает задуматься и о том, как хрупко экологическое равновесие. Нарушить его может не только прилетевшее издалека небесное тело, но и наше неразумное поведение, которое проявляется в бездумном сжигании органики, что ведет к парниковому эффекту и глобальному потеплению.

«Наука и жизнь» о динозаврах:

Александровский Г. Травоядное весом в 100 тонн. — 1999, № 1, с.135-136.

Елисеев В. Отчего же все-таки вымерли динозавры? — 1976, № 7, с.114-119.

Лузин В. Легенда о динозавре. — 1985, № 4, с.126-129.

Михайлов К. Как гнездились динозавры. — 1997, № 5, с.74-79.

Наумов Д. Гадание или наука. — 1982, № 9, с.70-77.

Палеонтологический детектив . — 1981, № 1, с.80-84.

Наука

2010

Открытие денисовцев — абсолютно нового типа древнего человека.

В марте 2010 года в журнале Nature появилась публикация российских ученых, которые утверждали, что открыли новый вид древнего человека — Денисовский человек, или денисовец (Homo denisovensis).

Старый скелет.

Найден самый старый человеческий неповрежденный скелет. Это позволит лучше восстановить внешность древних людей.

Геном человека.

Анонс первой расшифровки генома неандертальцев. Так люди узнали, что 4% ДНК неафриканцев в нас идет именно от них.

Какими были динозавры.

Исследователи при поддержке Национального географического общества опубликовали первую полную реконструкцию цвета тела для динозавра , основанную на обнаружении окаменелых пигментов.

Первое слово Илона.

Впервые запущен Falcon 9 от SpaceX. Это привело к изменению всего рынка и становлению SpaceX в качестве одного из лидеров отрасли.

Наш Перельман.

Математический институт Клэя присудил Премию тысячелетия российскому математику Григорию Перельману за доказательство гипотезы Пуанкаре. Перельман отказался от денежной части премии.

2011

Экзопланета.

Первая подтвержденная скалистая экзопланета, открытая телескопом Kepler. Это привело к началу массового открытия экзопланет в звездных системах.

Изучение астероидов.

Космический корабль Dawn от НАСА прибыл к Весте — второму по размеру телу в поясе астероидов. Изучение пояса астероидов позволит узнать ранние стадии формирования Солнечной системы.

Профилактика ВИЧ.

Ученые установили, что использование противоретровирусных препаратов значительно снижает распространение ВИЧ среди гетеросексуальных пар — снижение составляет 96%.

Первая китайская орбитальная станция.

В 2011 году Китай запустил на орбиту свою первую космическую лабораторию-станцию Tiangong-1. Китай стал первой страной после России и США, которая запустила на орбиту станцию

2012

Бозон Хиггса.

В большом адронном коллайдере ученым из CERN найден Бозон Хиггса — последнюю неоткрытую тогда частицу Стандартной модели, без которой нельзя было объяснить существование массы всех остальных частиц.

Чудо в перьях.

Найден первый динозавр с перьями. До ученые не могли практически ни в каких случаях восстановить внешний вид динозавров.

Доставить на МКС.

В 2012 году SpaceX запустил первую коммерческую миссию по пополнению запасов на МКС. Появляется многополярный рынок по обслуживанию МКС, в котором принимает участие не только Роскосмос.

2013

CRISPR/Cas в клетках.

Несколько групп показали, что искусственные системы CRISPR/Cas могут работать не только в клетках бактерий и in vitro, но и в клетках эукариот.

Обитаемые планеты.

Астрономы заявили, что 22% подобных нашему Солнцу звёзд Млечного Пути имеют потенциально обитаемые планеты вокруг своих орбит.

Озеро Восток.

Ученые получили первый керн из прозрачного льда и первые пробы воды из озера Восток. Ученые считают, что в озере могут находиться живые организмы, миллионы лет находящиеся в изоляции.

За пределами Солнечной системы.

Вояджер-1 стал первым космическим аппаратом, который вышел за границы гелиосферы. Первый случай выхода искусственного объекта за пределы Солнечной системы.

Нейтрино.

Впервые удалось зарегистрировать нейтрино из дальнего космоса. К сожалению, ученым пришлось отказаться от своего открытия из-за ошибки в расчетах.

2014

Индия на Марсе.

В 2014 году на Марс прибыла индийская «Мангальян», что сделало Индию первой страной, которая успешно прибыла на Марс с первой попытки

Спинозавр.

Палеонтологи обнаружили новые окаменелости хищного динозавра — спинозавра. Это полуводный хищник — первый известный среди динозавров.

Приземление на комету.

Спускаемый модуль «Фила» приземлился на комету Чурюмова-Герасименко. Первое приземление искусственного объекта на комету.

Гравитационные волны.

Телескоп BICEP2, расположенный в Антарктиде, обнаружил след гравитационной волны. А это подтверждает предположения, что Вселенная началась с Большого взрыва.

2015

Церера.

Dawn начал изучать Цереру — одну из крупнейших карликовых планет в Солнечной системе.

New Horizons начал изучать Плутон.

Именно на основе этих данных сейчас современная наука занимается исследованием этой планеты.

Динозавр-мышь.

Китайские палеонтологи открыли динозавра, который выглядел как летучая мышь. Это перевернуло представления о размере этих животных.

Спасение планеты.

Страны заключили Парижское соглашение — главный документ об изменении климата на сегодняшний день.

Искусственные листья.

Ученые представили искусственные листья, которые могут проводить процесс фотосинтеза. Открытие позволит создавать искусственные среды в космосе без кислорода.

2016

Многоразовые ракеты.

Сначала SpaceX, а затем Blue Origin разработали первые многоразовые ракеты. Появление еще одного участника космического рынка.

Еще раз гравитационные волны.

LIGO и VIRGO официально объявили об открытии гравитационных волн — одно из главных космических открытий последних десятилетий.

Три родителя.

В 2016 году врачи объявили о рождении «ребенка с тремя родителями», выращенного из спермы отца, ядра клетки матери и яйца третьего донора, у которого было удалено ядро.

Возраст акулы.

Исследователи показали, что гренландская акула может прожить не менее 272 лет, что делает ее самым долгоживущим позвоночным из всех известных.

Планета Х.

Ученые представили первые доказательства существования планеты X за пределами орбиты Нептуна. Планета X долгое время считалась мифом, однако и сейчас ученые не могут доказать ее существование.

2017

Оумуамуа.

Обнаружен первый межзвездный космический объект 1I/Оумуамуа. Открытие позволило лучше узнать, как выглядят объекты из других систем.

Синдром Хантера.

Ученые впервые отредактировали геном живого человека — 44-летнего Брайана Мэддокса, страдающего синдромом Хантера.

Чистые свиньи.

Генетики впервые вывели свиней, чья ДНК полностью очищена от ретровирусов. В дальнейшем открытие позволит использовать свиней для выращивания человеческих органов.

Тайна пирамиды.

Внутри пирамиды Хеопса обнаружили ранее неизвестное огромное помещение. Это случилось впервые за десятки лет, при этом ученые считали, что все открытия в этой области уже давно совершены.

Криоэлектронная микроскопия.

Появился новый метод исследования структуры биологических молекул и отдельное направление в науке — криоэлектронной микроскопии. За открытие нового метода путем мгновенной заморозке образцов и исследовании их с помощью электронного микроскопа при температуре жидкого азота ученые получили Нобелевскую премию по химии.

2018

Древняя кость.

Ученые, изучающие древнюю ДНК, обнаружили, что кость возрастом более 90 000 лет принадлежала девочке-подростку, чья мать была неандертальцем, а отец — денисовцем, что делало ее первым найденным гибридом человеческих видов.

Важный телескоп.

Запущен телескоп TESS — один из самых важных космических телескопов на сегодняшний день.

CRISPR-дети.

Китайский ученый создал первых генетически модифицированных людей — двух близняшек, внедрив им защиту от ВИЧ.

За пределами гелиосферы.

Voyager 2 вышел в межзвездное пространство. У Voyager 2 есть более современные инструменты для изучения границ гелиосферы.

Клонированные макаки.

Китайские ученые представили первых клонированных макак, несмотря на международную критику и табуированность этой темы.

Органика на Марсе.

Марсоход Curiosity обнаружил на красной планете органические соединения. Ученые достаточно давно говорили о возможном существовании таких соединений, но не было доказательств.

В прямом эфире на Марс.

НАСА запустила на Марс зонд InSight. За этим следили миллионы людей в прямом эфире — один из поворотных моментов в популяризации науки.

Оптический пинцет.

Физик Артур Эшкин разработал технологию «оптического пинцета», которая позволяет при помощи лазерного света манипулировать микроскопическими объектами. За создание этой оптической ловушки он получил Нобелевскую премию по физике.

2019

Ультима Туле.

Пролет станции New Horizons около Ультимы Туле — одного из самых дальних объектов в Солнечной системе.

Странные люди.

В пещерах на Филиппинах найдены останки ранее неизвестных древних людей Homo luzonensis. Новые типы древних людей открываются достаточно редко.

Первый снимок черной дыры.

Ученым удалось сделать первый снимок черной дыры. Главное открытие 2019 года по версии журнала Science.

Межзвездная комета.

Российский астроном-любитель открыл первую в истории человечества межздвездную комету. Он сделал это на самодельный телескоп, сейчас астрономы со всего мира занимаются изучением этой кометы.

Рюгу.

Зонд «Хаябуса-2» собрал грунт с астероида Рюгу. В случае, если миссия успешно достигнет Земли, это станет первым случаем доставки грунта с астероида на Землю.

Вакцина от Эболы.

Еврокомиссия одобрила первую в мире вакцину от Эболы. Этот шаг позволит ее производителю, компании Merck, упростить поставку вакцины в африканские страны.

Новый килограмм.

Ученые официально изменили принцип массы и килограмма. Килограмм был последней мерой, которая равнялась к физическому эталону.

Искусственная мышь.

Ученые из Китая впервые вывели живое существо из искусственной клетки. Для этого они ввели несколько химических веществ в клетки гранулезы и преобразовали их в функциональные ооциты. После оплодотворения эти ооциты смогли выработать здоровое потомство.

Китайский палеонтолог рассказал, как изучение динозавров помогает прогрессу

https://ria. ru/20181110/1532521770.html

Китайский палеонтолог рассказал, как изучение динозавров помогает прогрессу

Китайский палеонтолог рассказал, как изучение динозавров помогает прогрессу — РИА Новости, 10.11.2018

Китайский палеонтолог рассказал, как изучение динозавров помогает прогрессу

Исследование ископаемых динозавров не представляет экономического интереса, но полученные знания позволяют человечеству двигаться вперед, заявил в интервью РИА… РИА Новости, 10.11.2018

2018-11-10T11:50

2018-11-10T12:18

открытия — риа наука

наука

китай

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151135/01/1511350139_0:160:2132:1359_1920x0_80_0_0_bcca67bd60a228d8bfee656caefebf0e.jpg

ПЕКИН, 10 ноя – РИА Новости. Исследование ископаемых динозавров не представляет экономического интереса, но полученные знания позволяют человечеству двигаться вперед, заявил в интервью РИА Новости известный китайский исследователь динозавров, профессор Главной лаборатории по изучению эволюции позвоночных и происхождения человека Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук доктор Сюй Син. Сюй Син является автором научных описаний около 60 таксонов динозавров, удерживая рекорд в научном мире. Среди его первых описаний и исследованных им динозавров имеется целый ряд оперенных динозавров, открытие которых в Китае заложило новую основу для понимания родственных отношений между птицами и динозаврами.»Исследование ископаемых относится к палеонтологии, ее развитие имеет несколько исторических этапов. На самом раннем этапе она имела практическое применение, а сейчас мы часто задаемся вопросом, а какой от нее толк?», — сказал Сюй Син. Ученый напомнил, что в Китае палеонтологии отводилась довольно важное значение после образования КНР в 1949 году, потому что для государственного строительства нужны были энергоресурсы, а палеонтология могла помочь государству найти эти полезные ископаемые и энергетические ресурсы.»Но сейчас экономическая польза от палеонтологии все меньше и меньше, особенно от исследования ископаемых динозавров. Это область исследования вряд ли может оказать очень большую помощь экономике страны. Тогда зачем надо это изучать? Мы знаем, что человек является очень уникальным природным видом, и его самым большим отличием от животных и растений является любознательность. Человек хочет знать, как устроен этот мир. Эти знания добываем мы. Эти знания могут помочь обществу двигаться вперед», — считает Сюй Син.Ученый отмечает, что исследование ископаемых динозавров, черных дыр, космологии не может помочь получить какую–то материальную выгоду в краткосрочной перспективе, но уверен, что именно любознательность, которая является фундаментальной особенностью человека, сделала его таким уникальным существом.»Если говорить более узко, то есть об исследовании динозавров, изучение этого вопроса помогает нам понять наше прошлое, историю, откуда произошел человек, куда он идет – это фундаментальные философские вопросы, но их можно связать с наукой, в том числе и с палеонтологией. Поэтому исследование динозавров на самом деле означает исследование истории земли», — считает Сюй Син.Он добавил, что, несмотря на то, что с помощью этих знаний нельзя «произвести трактор или телефон», они могут стать объектами духовной культуры, которые имеют свою ценность.Читайте полный текст интервью >>

https://ria.ru/20181103/1532095788.html

https://ria.ru/20180830/1527490655.html

https://ria.ru/20180810/1526321676.html

китай

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright. html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151135/01/1511350139_54:0:2078:1518_1920x0_80_0_0_4386ee72d47ae37bcb1b7e37437ef53b.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

открытия — риа наука, китай

Открытия — РИА Наука, Наука, Китай

ПЕКИН, 10 ноя – РИА Новости. Исследование ископаемых динозавров не представляет экономического интереса, но полученные знания позволяют человечеству двигаться вперед, заявил в интервью РИА Новости известный китайский исследователь динозавров, профессор Главной лаборатории по изучению эволюции позвоночных и происхождения человека Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук доктор Сюй Син.

3 ноября 2018, 17:48Наука

В Аргентине нашли останки ранее не известного науке динозавра

Сюй Син является автором научных описаний около 60 таксонов динозавров, удерживая рекорд в научном мире. Среди его первых описаний и исследованных им динозавров имеется целый ряд оперенных динозавров, открытие которых в Китае заложило новую основу для понимания родственных отношений между птицами и динозаврами.

«Исследование ископаемых относится к палеонтологии, ее развитие имеет несколько исторических этапов. На самом раннем этапе она имела практическое применение, а сейчас мы часто задаемся вопросом, а какой от нее толк?», — сказал Сюй Син. Ученый напомнил, что в Китае палеонтологии отводилась довольно важное значение после образования КНР в 1949 году, потому что для государственного строительства нужны были энергоресурсы, а палеонтология могла помочь государству найти эти полезные ископаемые и энергетические ресурсы.

30 августа 2018, 11:39Наука

Палеонтологи нашли останки яйцекладущего «прадеда» млекопитающих

«Но сейчас экономическая польза от палеонтологии все меньше и меньше, особенно от исследования ископаемых динозавров. Это область исследования вряд ли может оказать очень большую помощь экономике страны. Тогда зачем надо это изучать? Мы знаем, что человек является очень уникальным природным видом, и его самым большим отличием от животных и растений является любознательность. Человек хочет знать, как устроен этот мир. Эти знания добываем мы. Эти знания могут помочь обществу двигаться вперед», — считает Сюй Син.

Ученый отмечает, что исследование ископаемых динозавров, черных дыр, космологии не может помочь получить какую–то материальную выгоду в краткосрочной перспективе, но уверен, что именно любознательность, которая является фундаментальной особенностью человека, сделала его таким уникальным существом.

10 августа 2018, 14:22Наука

В Китае обнаружили следы динозавров раннего юрского периода

«Если говорить более узко, то есть об исследовании динозавров, изучение этого вопроса помогает нам понять наше прошлое, историю, откуда произошел человек, куда он идет – это фундаментальные философские вопросы, но их можно связать с наукой, в том числе и с палеонтологией. Поэтому исследование динозавров на самом деле означает исследование истории земли», — считает Сюй Син.

Он добавил, что, несмотря на то, что с помощью этих знаний нельзя «произвести трактор или телефон», они могут стать объектами духовной культуры, которые имеют свою ценность.

Это череп динозавра, который обнаружили во Внутренней Монголии. Он пролежал в местных песках много миллионов лет. pic.twitter.com/CTWp9dK9U8
— Мировые РИА Новости (@RIA_Worldnews) 10 ноября 2018 г.

Читайте полный текст интервью >>

как информационные технологии помогают изучать динозавров / Хабр

Палеонтология изучает то, чего нет: живые организмы далёкого прошлого, давно исчезнувшие экосистемы. Причём давность в палеонтологии измеряется не месяцами и годами, а тысячами, миллионами, а то и миллиардами лет. Но хотя взгляд палеонтологов устремлён в прошлое, сами учёные держат руку на пульсе настоящего.

Автор команды сообщества Фанерозой: Константин Рыбаков, переводчик и научный журналист.

Часто палеонтолога представляют как Алана Гранта из «Парка юрского периода»: этаким дядькой в широкополой шляпе, который выдалбливает кость динозавра из скалы где-нибудь в монгольской пустыне. И хотя раскопки никуда не делись, но огромная часть работы сейчас проводится в лабораториях, за компьютером. Поэтому сегодня поговорим о том, как информационные технологии помогают палеонтологам ещё эффективнее изучать динозавров и других вымерших животных.

Откапываем и препарируем: 3D-сканирование и печать

Пойдём по порядку — от того момента, когда ископаемое ещё в земле. Для начала сегодня можно зафиксировать точные координаты находки при помощи GPS. Это нужно, например, если окаменелость слишком крупная, чтобы вывезти её прямо сейчас, и нужно вернуться к ней в следующем сезоне. В истории палеонтологии есть немало эпизодов, когда в путевых дневниках Эндрюса или Ефремова от начала или середины XX века упоминаются виднеющиеся из породы целые черепа динозавров. Но по разным причинам авторы дневников не сумели вывезти эти образцы. Вернуться за ними в другое время тоже не получилось, а записи настолько туманные, что современные палеонтологи так и не сумели найти описанные места. И бесценные находки так и остались медленно разрушаться от эрозии.

Бывает и другая ситуация: когда находку в принципе нельзя вывезти. К примеру, это национальный парк, и там нельзя трогать горные породы от слова совсем. Или это следовая дорожка длиной метров пятьдесят, и её нельзя просто так взять и вырезать из скалы. Или сами окаменелости слишком большие, как это получилось у американского палеонтолога Николаса Пайенсона. Его команда обнаружила в Чили целое кладбище ископаемых китов — несколько десятков полных скелетов. К тому же эти скелеты нашлись только потому, что в том месте велись дорожные работы, и компания-подрядчик дала учёным всего несколько недель на изучение окаменелостей. Затем в этом месте должны были проложить шоссе.

И если нельзя вывезти саму окаменелость, можно сохранить её скан. Команда Пайенсона применила портативные 3D-сканеры и отсканировала все скелеты на месте, чтобы потом изучить их во всех деталях в лаборатории.

Сканирование китовых костей. Источник здесь.

Особенно удобно, что сканы потом можно распечатать на 3D-принтере в любом масштабе, раскрасить как угодно и использовать, например, для обучения студентов:

Распечатанный на 3D-принтере скелет кита. Источник здесь.

Но даже если окаменелость вполне себе транспортабельная и уже находится в музейной коллекции, всё равно отсканировать её будет не лишним. В науке очень важна проверяемость данных. И в любой научной статье, в которой приводятся какие-либо измерения, обязательно указано, какой именно экземпляр измеряли. Например, типовой экземпляр тираннозавра рекса имеет каталожный номер CM 9380, где CM означает Carnegie Museum, музей Карнеги в Питтсбурге.

А теперь представим, что учёный делает работу по тираннозавридам (семейству хищных динозавров, к которому относится тирекс), и ему нужно изучить скелеты нескольких представителей. Смотрим: голотип тираннозавра находится в Питтсбурге, тарбозавра — в Москве, чжучэнтиранна — в китайском Чжучэне. Объехать все музеи долго и дорого, гораздо удобнее открыть скан окаменелости (если он есть) и померить нужные размеры самостоятельно.

Голотип тарбозавра в московском палеонтологическом музее. Трёхлетний Homo sapiens для масштаба.

Поэтому сейчас есть тренд на цифровизацию музейных коллекций, и все крупные музеи стараются максимально перевести свои коллекции в цифровой вид. Подробнее о 3D-сканировании, томографии и печати можно прочитать в этом посте.

Определяем и классифицируем: статистические методы и построение кладограмм

После того как кости изучили со всех сторон, описали все признаки, возникает вопрос: что, собственно, перед нами такое? Где должна располагаться наша находка на генеалогическом древе жизни? Это новый род, вид или представитель ранее описанных таксонов? Если новый род, то к какому семейству он относится?

Чтобы ответить на эти вопросы, используется филогенетический анализ. Учёные создают матрицу признаков, а потом проверяют, с каким из ранее описанных видов найдётся больше всего совпадений. Если совпадение полное, значит, это один и тот же вид. Если различия небольшие, то один и тот же род, и так далее.

Опять-таки — раньше эту работу делали вручную, заполняя таблички и сравнивая их на бумаге или в экселе. Проблема в том, что если у вас десяток видов, и вы сравниваете десяток признаков, то количество возможных филогенетических деревьев вырастает экспоненциально. А если признаков ещё больше? Например, Томас Карр в своей статье об особенностях роста тираннозавра рассмотрел 1850 признаков. К счастью, существует специальный софт, который за считаные минуты делает то, что раньше занимало недели.

В результате получаются вот такие генеалогические деревья:

Авторы пишут, что это выборка на основе 1640 наиболее оптимальных деревьев (most parsimonious trees). Вручную такое количество данных перелопатить нереально.

Знать, кто кому родственник — полезно, потому что это позволяет делать выводы о строении образе жизни и т. п. На родстве основан так называемый филогенетический брекетинг (или филогенетические скобки). Суть метода в том, что если у нас есть вопрос о каком-то ископаемом виде, то нужно посмотреть на его более и менее примитивных родственников. Классический пример: динозавры находятся примерно между крокодилами и птицами. И те и другие несут яйца. Так что, даже если бы мы не нашли скорлупы яиц динозавров, то можно было бы довольно уверенно сказать, что динозавры тоже несли яйца. То же самое, например, с цветным зрением. У крокодилов оно цветное, у птиц тоже. Значит, и у динозавров наверняка было цветное.

Рекомендуем также поизучать интерактивное древо всей жизни:

Древо жизни на сайте

Изучаем: метод конечных элементов, расчёты плавучести

Когда кости описаны, отсканированы и классифицированы, можно начать изучать их по-настоящему. То есть попытаться выяснить, каким было наше животное. Как быстро оно бегало, как питалось, как защищалось от хищников — словом, как жило. И тут, конечно, компьютерное моделирование открыло палеонтологам новые горизонты.

Например, если смоделировать скелет динозавра, позвонок за позвонком, можно выяснить диапазон его гибкости:

На основании рубцов для крепления мышц можно оценить размеры мускулатуры животного, а значит — понять, насколько быстрым и сильным оно было:

Визуализация мускулатуры зауропод.

Метод конечных элементов, который активно применяется в механике, электродинамике и архитектуре, нашёл применение и в палеонтологии.

Вот, например, визуализация нагрузок, возникающих при столкновении автомобиля с препятствием:

Источник здесь.

И ровно по такому же принципу палеонтологи изучили распределение нагрузки на черепа различных хищных динозавров при укусе:

Оказалось, череп тирекса выдерживал самые большие нагрузки среди всех хищных динозавров. Да и в целом его укус был мощнейшим среди наземных хищников всех времён. А узнать это помог метод конечных элементов.

В 2018 году канадский учёный Дональд Хендерсон провёл остроумное исследование, в котором изучил плавучесть разных видов динозавров.

Его целью был конкретный динозавр — спинозавр — но для сравнения он рассмотрел и другие виды:

Опять-таки за основу для исследования были взяты компьютерные модели животных. Исследование показало, что спинозавр был не более и не менее плавучим, чем другие хищные динозавры. То есть гипотеза о том, что это был специализированный водный хищник, не подтвердилась (следует отметить, что на тот момент времени у спинозавра не был найден тритонообразный хвост).

Визуализируем

После того как мы узнали о животном всё что можно, мы можем представить себе, как он выглядел при жизни. И изобразить его. Тут, конечно, современные технологии тоже помогают.

Первые изображения доисторических животных — палеоарт — создавались традиционными способами: акварелью, маслом, карандашом.

Вот, например, американский художник Чарльз Найт делает скульптуру стегозавра, чтобы потом достовернее изобразить освещение на своей картине:

Источник здесь.

Итоговая картина:

В 1993 году вышел «Парк юрского периода», породивший пять сиквелов, ни один из которых не смог превзойти оригинал. И хотя «Парк» запомнился всем как фильм о динозаврах, собственно динозавры там появляются всего на 14 минут, из которых 4-5 минут — компьютерная графика.

Но эти минуты изменили всё. Стало ясно, что при правильном использовании CGI позволяет показать вымерших животных так правдоподобно, как ещё никогда не было возможно.

С одной стороны, это породило бум CGI ради CGI, когда даже книги стали иллюстрировать бесплатными стоковыми картинками, на которые невозможно смотреть без слёз:

Этот стоковый тирекс появлялся, наверное, в десятках книг

Но зато когда за дело берутся настоящие мастера, получаются шедевры. Вот, например, работа художника Дамира Мартина:

Всем интересующимся 3D-графикой настоятельно рекомендуем ознакомиться с историей этой работы. Автор во всех подробностях расписал, какой софт использовал, какие плагины, какие шейдеры, где брал референсы и т. п.

Конечно же, нельзя не вспомнить свежее произведение на тему динозавров — «Доисторическую планету». В ней дорогая анимация от студии, рисовавшей «Короля льва» сочетается с вниманием к деталям и консультациями ведущих палеонтологов мира. С точки зрения визуала результат поразительный.

Кадр без кожи:

… и он же, но с наложением всех текстур и постобработкой:

А вот создание мононика:

Обратите внимание, что аниматоры постоянно сверяются с реконструкцией скелета и обликом современного животного (совы).

Рассказываем: базы данных и обмен информацией

И вот мы изучили животное, мы представляем, как оно жило и как выглядело. Теперь нужно описать полученные результаты в статье. И тут, как и многие другие отрасли науки, палеонтология сильно выиграла от появления интернета. Ещё 25-30 лет назад, чтобы найти нужную научную статью, нужно было идти в библиотеку и перелистывать тяжёлые сборники статей. Нередко оказывалось, что в ближайшей библиотеке нужной статьи нет, и её нужно заказывать из другой библиотеки, а потом несколько дней ждать, пока пришлют фотокопию статьи. Причём после всего ожидания вполне могло оказаться, что статья на самом деле тебе не пригодится, потому что в ней нет нужных данных.

А ведь для работы учёным нужно перелопатить колоссальное количество информации! Вот, например, в июле вышла статья с описанием мераксеса, нового хищного динозавра из Патагонии. И в ней 63 ссылки на источники. В бумажном виде искать всё это было бы очень долго.

Сегодня, разумеется, всё гораздо проще. У всех научных статей есть электронная версия, так что теперь их можно находить гораздо быстрее. Можно просто гуглить, но есть и специализированные поисковые сервисы для научных статей: Академия Google, Scopus, Web of Science или русскоязычные Киберленинка и elibrary.ru.

Всё это сильно облегчает задачу. Даже если сама статья доступна только за деньги, всегда можно воспользоваться sci_hub (отчасти, это пиратство), найти контакты автора, написать ему на email и попросить pdf-ку статьи.

Опять же, социальные сети позволяют учёным всего мира общаться друг с другом, и сегодня регулярно выходят научные статьи, являющиеся плодом сотрудничества учёных из нескольких стран.

Заключение

Палеонтология занимается изучением прошлого, но палеонтологам не чужды самые современные IT-технологии. Благодаря им — мы изучаем древний мир быстрее и эффективнее, чем когда-либо. Не зря палеонтолог Стивен Брусатти называет начало XXI столетия золотым веком палеонтологии.

Beyond Jurassic World: что мы на самом деле знаем о динозаврах и откуда

ДИНОЗАВРЫ

Профессор Пол Барретт и Лиза Хендри

Ученые не могут изучать живые и дышащие экземпляры доисторических динозавров, так какая же лучшая альтернатива?

Исследователь динозавров профессор Пол Барретт вводит нас в курс дела.

Предпосылка франшизы фильма «Парк Юрского периода» элегантна: ДНК динозавров, сохранившаяся в кишках древних комаров, запертых в янтаре, может быть использована для клонирования этих животных. и вернуть их к жизни с помощью новейших генетических технологий. Это гениальная идея, но она остается глубоко в сфере научной фантастики, по крайней мере, на данный момент.

Итак, учитывая, что в ближайшее время мы вряд ли увидим динозавров, бродящих по нашим зоопаркам и сафари-паркам, как ученые определяют, как эти удивительные животные питались, бегали, размножались и умирали?

Как палеонтологи узнают о динозаврах

Палеонтологи — ученые, изучающие вымершие формы жизни — обладают удивительным набором инструментов для изучения окаменелых останков животных и растений, чтобы определить, как они могли появиться и вести себя при жизни.

В случае с динозаврами у нас есть их скелеты, но у нас также есть другие доказательства, которые могут дать представление об их повседневной жизни, включая сохранившееся содержимое кишечника, яйца, гнезда, следы, отпечатки кожи и даже экскременты динозавров. Сравнения с живыми животными также являются ключевыми.

Изучение ископаемых скелетов динозавров

Подробное изучение скелетов позволяет получить информацию о форме костей и о том, как они соединяются друг с другом.

Если мы сможем идентифицировать сходные черты у живых животных, чью биологию мы можем изучать в режиме реального времени, мы сможем сделать вывод о сходных функциях тех же черт у вымерших животных.

Шероховатые участки и выступы на кости можно использовать для реконструкции положения мышц, хрящей и связок.

Изучение царапин и следов износа на зубах дает важную информацию о диете и питании.

Ученые могут определить рацион динозавра по форме его зубов. Анализ под микроскопом может выявить следы износа, которые дадут дополнительные сведения о том, что и как ел динозавр. Сцепленные зубы в этой челюсти Edmontosaurus образовывали шлифовальную поверхность для поедания жесткой растительности.

Этот тип работы проводится с тех пор, как динозавры были впервые обнаружены в начале восемнадцатого века, и продолжает давать новые результаты сегодня. Однако этот классический подход был расширен благодаря множеству современных технологий, впервые примененных в различных областях, от медицины до инженерии, которые в настоящее время применяются к окаменелостям практически на регулярной основе.

Заглядывание внутрь динозавров

Возможно, самым значительным достижением стало применение компьютерной томографии (КТ).

Этот метод использует вращающиеся рентгеновские лучи для создания трехмерной модели как внутренней, так и внешней анатомии объекта. Его можно использовать по-разному: от диагностики болезней до проверки деталей автомобилей или самолетов на наличие дефектов, прежде чем они покинут завод.

Компьютерную томографию можно использовать, чтобы заглянуть внутрь костей динозавров и выявить особенности скелета, доступ к которым ранее был затруднен, в том числе форму мозга и наличие заполненных воздухом мешочков, пронизывающих многие кости динозавров.

Исследователи динозавров музея использовали компьютерную томографию черепа стегозавра для создания трехмерной цифровой модели. Они использовали биомеханические тесты на модели, чтобы показать, как стегозавр жевал, и обнаружили, что у него был особенно сильный укус для травоядного.

Компьютерная томография создает идеальные виртуальные модели костей, которые затем можно подвергнуть тестированию способами, которые были бы невозможны для хрупких или громоздких окаменелостей. Импортируя виртуальные модели в различные компьютерные программы, скелеты динозавров можно облачить в мускулы, подвергая воздействию сил, возникающих при ходьбе, беге и питании. Их также можно подвергать испытаниям на уничтожение способами, которые ни один достойный музейный куратор не допустил бы на самих оригинальных костях.

Сколько лет этому динозавру?

Аккуратно вырезая тонкие срезы костей динозавров и помещая их под микроскоп, мы можем состарить динозавров и определить, как быстро они выросли до зрелого возраста. Это делается путем подсчета линий роста в костных стенках, которые, подобно годичным кольцам деревьев, откладываются каждый год.

Динозавры росли очень быстро, и даже самые крупные виды, такие как Apatosaurus и Tyrannosaurus , достигали полного размера не более чем за 30 лет — и, как и у людей, у динозавров был скачок роста в подростковом возрасте.

Откуда мы знаем, как выглядели динозавры?

Некоторые окаменелости динозавров настолько превосходно сохранились, что в них есть признаки мягких тканей, таких как кожа, мышцы и внутренние органы. Они дают важные сведения о биологии и внешнем виде динозавров.

Например, некоторые впечатляющие окаменелости из Китая (такие как Caudipteryx , Sinosauropteryx и Sinornithosaurus ) показывают, что многие плотоядные динозавры были покрыты толстым слоем перьев, помогая закрепить идею о том, что птицы — это не более чем чем маленькие плотоядные динозавры, которые обзавелись перьями и научились летать.

Птицы — это динозавры

Признание того, что птицы — это динозавры, — это идея, которая была доказана вне разумных сомнений за последние 20 лет, а также дает нам новые подсказки о том, какими могли быть вымершие динозавры.

Sinosauropteryx был первым динозавром, у которого были обнаружены перья, кроме птиц и их ближайших родственников. Он был покрыт простыми нитевидными перьями, которые сохранились вдоль спины и хвоста этого окаменелости. Ученые даже установили, что хвост этого динозавра имел полосатый цветовой рисунок. © Сэм Осе и Олай Скьяервой, лицензия CC BY 2.0, через Flickr

В качестве живых динозавров птиц можно использовать для проверки некоторых идей, выдвинутых палеонтологами на основе одних только костей. Они также несут прямое генетическое наследие своего динозаврового происхождения, а это означает, что гены птиц являются генами динозавров, хотя птицы представляют собой только одну специализированную ветвь генеалогического древа динозавров.

Воссоздание черт древних динозавров у птиц

В настоящее время некоторые ученые пытаются включить давно спящие гены у живых птиц, которые могли быть ответственны за образование зубов, характерных форм черепа и длинных хвостов их предков-динозавров.

У ранних птиц были зубы, как показано на этой палеоарт-реконструкции Patagopteryx , который жил около 80 миллионов лет назад. Ученые выяснили, какие гены отвечают за формирование зубов. Они все еще присутствуют у птиц сегодня, но бездействуют. © FunkMonk (Майкл Б.Х.), лицензия CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons

Эти усилия уже дали впечатляющие результаты, такие как гены, которые могут превращать птичьи клювы обратно в более похожие на динозавров морды, и те, которые могут стимулировать кур к формированию зубов.

Эта работа, несомненно, интересна и имеет значение для здоровья человека. Некоторые из ключевых генов также важны для регуляции различных штаммов рака человека, поэтому этот чисто научный проект по генам динозавров дает информацию, которая также может улучшить здоровье человека.

Более того, этот тип генетических манипуляций, основанный на ДНК живых динозавров, вероятно, наиболее близок к сценарию Парка Юрского периода, который мы когда-либо когда-либо получим в реальности.

Как стать палеонтологом

Вы мечтаете когда-нибудь выкопать динозавра, испытываете трепет при мысли об обнаружении окаменелости, которую не видели миллионы лет, или просто любите узнавать о доисторической жизни?

Доктор Сьюзи Мейдмент рассказывает о том, что значит быть исследователем динозавров, о том, как она встретила сэра Дэвида Аттенборо, о том, как она начала свою карьеру, и дает советы начинающим палеонтологам.

В чем заключается ваша работа палеонтолога?

Моя работа состоит из двух частей: половину времени я работаю исследователем, а другую половину куратором.

Мои исследования связаны с изучением динозавров, чтобы лучше понять, как они жили. Для этого я изучаю образцы в музейных коллекциях, выхожу в поисках новых образцов и изучаю породы, в которых они найдены. Затем, когда я возвращаюсь домой после полевой работы или посещения музейной коллекции, происходит довольно много анализа данных.

В качестве куратора я присматриваю за коллекцией динозавров Музея и помогаю другим исследователям, которые хотят приехать, изучить материал и узнать больше о животных в коллекции. Я также помогаю сделать нашу коллекцию доступной в цифровом виде — помещаю образцы в большую базу данных, чтобы сделать ее общедоступной, чтобы люди могли увидеть, что находится в нашей коллекции, и узнать о ней больше.

Сьюзи 3D-сканирует свою любимую окаменелость — образец голотипа стегозавра Dacentrurus armatus , который выставлен в галерее ископаемых морских рептилий Музея

Чем занимаются палеонтологи, кроме изучения динозавров?

Палеонтологи фактически изучают все окаменелости прошлой жизни. Это может включать все, от кораллов и моллюсков до рыб и млекопитающих. Это не только животные, палеонтологи также изучают древние растения. Они используют полученную информацию не только для того, чтобы узнать о жизни животных, но и для того, чтобы понять, какой была Земля в прошлом.

Я думаю, палеонтология никогда не была так важна, как сегодня. Это потому, что в современном мире мы знаем, что существуют закономерности распределения биоразнообразия — то, как жизнь распределяется на поверхности Земли, — но мы не знаем, почему эти закономерности существуют. И поскольку мы не знаем, почему существуют эти паттерны, мы не знаем, как они изменятся — например, в ответ на потепление Земли.

Один из способов проверить наши идеи — оглянуться в прошлое, когда условия были другими — например, в юрский период на полюсах не было льда — и посмотреть, как тогда распределялось биоразнообразие. Это может помочь нам сделать прогнозы о том, как это может измениться в будущем.

Что побудило вас стать палеонтологом?

Итак, это реальная история, хотя и не похожая на правду.

Когда мне было семь лет, дедушка спросил меня: «Кем ты будешь, когда вырастешь?»

В то время я колебался между ученым и принцессой. Он решительно поддержал идею ученого и спросил меня: «Какой ученый?» В то время я не знал, что есть разные ученые, но мне очень нравились динозавры.

Он сказал: «Почему бы тебе не заняться изучением динозавров?»

Я подумал: «Хорошо, звучит неплохо. Я это сделаю.’ И я сделал. Это сделало все мои карьерные собеседования в школе очень простыми.

Когда была сделана эта фотография, Сюзи уже была большой поклонницей динозавров. Здесь она изображена со своим братом Томом на пляже Чармут на Юрском побережье в Дорсете. Позже она получила опыт работы в близлежащем прибрежном центре наследия Чармута.

Какие предметы нужно изучить, чтобы стать палеонтологом?

Вам необходимо изучать научные предметы. Математика не обязательна, но становится все более важным инструментом палеонтологии. Хорошая подготовка по математике, как правило, полезна для любой научной карьеры.

Мне особенно нравились биология и химия, а также мне очень нравилась география, особенно физическая география – изучение горных пород и природной среды, а также эволюции окружающей среды и ландшафтов. Я получил A-Levels по этим трем предметам.

Нужна ли вам степень, чтобы стать палеонтологом?

Наличие докторской степени обязательно, если вы хотите стать исследователем. Чтобы поступить на программу PhD, вам нужна действительно хорошая степень бакалавра.

Люди склонны заниматься палеонтологией позвоночных либо с геологической, либо с более зоологической точки зрения. До получения докторской степени я получил четырехлетнюю степень магистра геологических наук. Несколько моих коллег имеют ученые степени в области зоологии. Степень бакалавра естественных наук имеет решающее значение, и предпочтительно одна из них.

Подавляющее большинство кураторов также имеют докторскую степень. Как минимум, они обычно имеют степень магистра, а также степень бакалавра. Магистр наук будет либо в музееведении, либо в дисциплине, связанной с их предметной областью, такой как геология или палеонтология.

Сьюзи изучает образец стегозавра , выставленный в Доисторическом музее в Прайсе, штат Юта, во время получения докторской степени

Какой опыт работы вы бы порекомендовали начинающим палеонтологам?

Если можете, станьте волонтером в местном музее. Я провел лето, когда мне было 17 лет, работая в Центре наследия Чармута на Юрском побережье.

Чтобы стать палеонтологом, вы должны по-настоящему любить природу и получать удовольствие от пребывания на свежем воздухе, особенно если вы хотите изучать геологию в качестве бакалавра. Выполнение чего-то вроде премии герцога Эдинбургского может дать вам действительно полезный набор навыков, которые вам понадобятся на бакалавриате по геологии.

Существуют ли какие-либо клубы или общества, в которые могут вступить молодые люди, если они хотят продолжить интересоваться палеонтологией?

Ассоциация геологов Великобритании – действительно хорошее место как для любителей, так и для профессиональных ученых-геологов. Они руководят Rockwatch, клубом для детей и молодежи в возрасте до 18 лет, интересующихся горными породами, окаменелостями, минералами и геологией ландшафтов. Палеонтологическая ассоциация ориентирована на взрослых, но предоставляет некоторые ресурсы, связанные с карьерой в области палеонтологии.

Какой совет вы бы дали тем, кто думает об этой карьере?

Вам действительно нужно сосредоточиться на получении хорошей академической квалификации.

При выборе курса обучения вместо того, чтобы идти сразу на степень палеонтолога, я бы рекомендовал выбрать что-то, что даст вам более широкий набор навыков, например, геологию. Лучше сузить свою специальность позже, чем рисковать, ограничивая свои возможности для будущей карьеры.

Сьюзи бурит образец керна для палеомагнитного анализа, чтобы помочь определить возраст горных пород

Что самое лучшее в профессии палеонтолога?

Я люблю полевые работы. Я очень люблю изучать камни и искать окаменелости. Я благодарен за возможность выйти на улицу и сделать это. Я также люблю преподавать в полевых условиях — мне нравится рассказывать другим людям о горных породах, окаменелостях и о том, как формируется естественная среда.

Сьюзи сидит рядом с позвонками зауроподов, обнаженными в песчанике в формации Моррисон недалеко от Торри, штат Юта, 2015 г.

Что самое худшее в профессии палеонтолога?

Нет ничего… нет плохих или скучных дней!

Какой момент был для вас самым запоминающимся или приятным?

О господи, это сложно. По-настоящему запоминающимся моментом для меня стал момент, когда музей представил стегозавра Софи .

Я работал над образцом время от времени с 2005 года, поэтому я был очень счастлив, когда музей смог приобрести его в 2013 году. Я продолжал работать над ним за кулисами в течение года, прежде чем он был поставлен. выставлены на обозрение и опубликовали о нем несколько статей.

Увидеть образец во всей красе и представить его публике сэром Дэвидом Аттенборо было фантастически. Профессор Пол Барретт представил меня ему как мировому авторитету в области стегозавров, что было довольно удивительно.

Сьюзи провела много лет, изучая музейный образец стегозавра , прежде чем он был представлен в Земном зале музея сэром Дэвидом Аттенборо

Что самое интересное вы нашли или исследовали?

В 2015 году мы с коллегой обнаружили кровь и клетки крови динозавров. Это самый впечатляющий материал, который я когда-либо делал.

Мы не собирались искать кровь. Это было совершенно случайное открытие. Мы поместили некоторые окаменелости под сканирующий электронный микроскоп и были очень удивлены тем, что обнаружили.

Как проходит день из жизни палеонтолога?

Очень разнообразно. Я редко провожу много времени за рабочим столом. У меня часто бывают интересные посетители, которые приходят изучить коллекцию динозавров, которым я помогаю. Я участвую в выставках и много выступаю с общественностью, выступая с докладами как в музее, так и за его пределами. И я исследую довольно широкий спектр вещей.

Как исследователь вы почти работаете не по найму. Вы действительно можете делать то, что хотите, в пределах разумного. Вы можете решить, что вас что-то интересует, и, если вы можете опубликовать статью об этом или получить финансирование, вы можете заниматься этим.

Я только что вернулся с полевых работ, и вы можете следить за тем, как это было, в Твиттере #MissionJurassic.

В противном случае день исследования в идеале предполагает концентрацию на одном деле в течение всего дня. Это может быть написание статьи, компьютерный анализ набора данных или работа с коллекцией и описание некоторых окаменелостей.

Сьюзи проводит каротажные работы в осадочных породах формации Моррисон, чтобы лучше понять среду, в которой жили динозавры

Не могли бы вы рассказать нам, что вы делали сегодня?

Я стараюсь разделить свою неделю так, чтобы у меня было два дня на курирование и два дня на исследования. Пятый день я сосредотачиваюсь на публичном взаимодействии. Сегодня я занимался курированием.

Я начал утро с рецензирования рукописи для журнала, в котором я являюсь заместителем редактора. Я должен прочитать статью и решить, рекомендовать ли ее отправить на дальнейшее рассмотрение или нет.

Мой первый посетитель прибыл в 9.30, поэтому я показал ему интересующие его экземпляры. Затем я провел некоторое время по электронной почте, прежде чем встретиться с сотрудником Музея по кредитованию выставок в коллекции. Мы определили несколько экземпляров, чтобы передать их двум музеям для своих выставок, измерили их, сделали фотографии и тому подобное.

Затем прибыл мой второй посетитель дня. Я провел довольно много времени, показывая ему коллекции, а потом мы вместе пообедали. Сегодня днем у меня берут интервью для пары статей.

После этого мне нужно спуститься в Центр визуализации и анализа, чтобы забрать яйцо слоновой птицы, которое сейчас находится в томографе. Мы сканируем его для внешнего исследователя, и я должен вернуть его в коллекцию. Я также беру образцы динозавров для 3D-сканирования. Я, вероятно, закончу свой день просмотром другой статьи.

Группа палеонтологов из Музея естественной истории, Детского музея Индианаполиса и Манчестерского университета проводит полевые исследования в Вайоминге летом 2019 г.для проекта «Миссия Юрского периода». Сюзи третья справа в среднем ряду.

Где вы проводите полевые работы?

Различается. Я несколько раз посещал формацию Моррисон в США, потому что это центр моего исследования.

Этим летом я был в Вайоминге с большой командой людей, которые имеют широкий спектр знаний в области палеонтологии. Мы сможем использовать наш опыт, чтобы понять всю окружающую среду, а не только динозавров.

В Марокко есть новое местонахождение окаменелостей, которое меня очень взволновало. Я хотел бы отправиться туда и найти новых динозавров, укрепить долгосрочное сотрудничество с марокканскими седиментологами и палеонтологами и, надеюсь, увидеть, что материалы марокканских динозавров остаются в Марокко, а не продаются на коммерческом рынке.

Я также работаю на местах в Великобритании. Это, как правило, на побережье, потому что там обнажены скалы.

Много ли можно найти в Великобритании?

Здесь есть что найти. Причина, по которой мы не находим больше, заключается в том, что она покрыта деревьями и домами. Если бы не это, мы бы нашли в южной Англии столько же динозавров, сколько в Вайоминге.

Палеонтология для детей: OLogy | АМНХ

Палеонтологический материал:

Игры

Истории

Практика

Видео

Практика

Любой может найти окаменелости. Это удобное руководство расскажет вам, где искать и что делать.

Палеонтолог Марк Норелл отвечает на вопросы детей.

Палеонтолог Марк Норелл отвечает на вопросы о T. rex .

Каково это охотиться за окаменелостями динозавров? А какие открытия сделаны еще в лаборатории?

Познакомьтесь с некоторыми из самых необычных членов T. rex и генеалогическое древо велоцираптора.

Сопоставьте эти восемь фотографий окаменелостей динозавров с их описаниями.

Практика

Закопайте куриные кости в гипс, чтобы увидеть, с какими трудностями сталкиваются палеонтологи при раскопках окаменелостей.

Практика

Научитесь смотреть на кучу костей и рисовать, как выглядел динозавр.

Какой цвет кожи, цвет глаз и тип перьев вы дадите этому T. rex ?

Присоединяйтесь к любознательной Дине Сорис, когда она берет интервью у ископаемого протоцератопса .

Интерактивный

Около 80 миллионов лет назад два динозавра сошлись в смертельной схватке, когда их внезапно похоронили заживо. Посмотрите на один из величайших когда-либо найденных ископаемых образцов.

Загляните в альбом двух палеонтологов.

Палеонтолог отправляется в Антарктиду, чтобы собрать окаменелости.

Как складываются ваши навыки сортировки окаменелостей? Испытайте их с помощью этой удобной для детей онлайн-головоломки.

Игра

+
Видео

Исследуй окаменелости и собирай подсказки от экспертов!

Практика

Отправьте записку другу с помощью этих красочных фирменных бланков.

Узнайте, как палеонтолог Джон Флинн ответил на вопросы детей.

Росс Макфи всегда любил грязь. Для него это означает возможность найти потерянные вещи — от костей и зубов до пиратских сокровищ.

Практика

Создайте свой собственный миниатюрный музей мезозоя. Не забудьте пригласить друзей и близких на открытие!

Покопайтесь в этом списке из десяти наименований.

Игра

+
Видео

Бросьте вызов своим друзьям в этой карточной игре Мезозойской эры.

Смешайте звуки разных животных, чтобы создать рев тираннозавра рекса !

В этом интервью познакомьтесь с труппой титанозавра, одного из крупнейших когда-либо найденных динозавров!

Что вы знаете об эпохе динозавров?

Пройди этот тест из 10 вопросов, чтобы проверить свои знания о Tyrannosaurus rex , величайшем хищнике!

Узнайте об окаменелостях, чрезвычайно редких и ценных записях прошлого.

Статья о динозаврах, Информация о моделировании динозавров, факты — National Geographic

Аллигатор-бык лежал на песке под дубами. Несколькими днями ранее его вытащили из мутного озера в центральной Флориде. Исследователи тут же назвали его мистером Бигом. Он был размером с диван, а толстые челюсти обрамляли его голову, как пара декоративных подушек. Он был бы ростом 13,5 футов (4 метра), если бы соперник не откусил последний фут от его хвоста.

Четыре человека сидели у него на спине. Возбужденные аллигаторы не просто бьют по мячу — они могут крутиться, как намотанные резинки. И все же мистер Биг с заклеенным ртом и полотенцем на глазах был совершенно послушным и инертным, как багаж. Он вел себя как аллигатор, греющийся на солнышке, а не в середине научного эксперимента.

Грегори Эриксон, ученый, стоял в нескольких шагах от него, мрачно держа пластиковый шест с маленькой квадратной пластиной на конце, называемой датчиком силы. Он намеревался положить его в пасть животного, чтобы измерить силу его укуса. Эриксон также намеревался сохранить все части своего тела, что объясняло его серьезное выражение лица.

Человек на спине аллигатора снял полотенце и ленту. Животное открыло глаза и зашипело. Это был фабричный шум, дым из паровой трубы. Рот открылся медленно, как разводной мост. Пасть мистера Бига была достаточно просторной, чтобы вместить пуделя. Эриксон поднес датчик силы к самому большому зубу в задней части правой верхней челюсти — и челюсти захлопнулись.

«Беда, у нас проблемы!» — сказал Эриксон, когда аллигатор, крепко зажав шест, начал крениться в его сторону. Но потом животное успокоилось. Эриксон прочитал какие-то цифры со счетчика. «Две целых девять сотых — это много!» он сказал.

Челюсти существа сомкнулись с силой почти 3000 фунтов (1360 кг).

Странным в этом маленьком эксперименте было то, что в основном он касался динозавров. Эриксон, палеобиолог из Университета штата Флорида, является экспертом в области пищевого поведения тираннозавров, включая следы укусов, оставленные на костях. Это исследование побудило его узнать больше об укусах в целом, поэтому он здесь подрабатывает крокодилами.

Мы погрузили мистера Бига на аэроглиссер, чтобы отбуксировать его по суше домой, к озеру Гриффин, примерно в часе езды на юг. Мы провели ночь на берегу озера, проверяя еще десять аллигаторов, только что вытащенных из воды. Все это время мы говорили о динозаврах.

Незадолго до рассвета — к тому времени мы уже были совершенно измотанными и заболоченными, хотя все еще обладали всеми нашими пальцами — Эриксон повернулся ко мне и сказал: «Это не похоже на копание костей, не так ли?»

Раскопки костей по-прежнему важны, но все большее число палеонтологов позвоночных выходят за рамки костей в поисках новых способов изучения динозавров.

Вместо того, чтобы проводить лето в пыльном ложе из костей бесплодных земель, они могут провести его в лаборатории, анализируя эволюцию полета, бросая голубей в аэродинамическую трубу. Вместо того, чтобы соскребать песчаниковую толщу с красиво сочлененных цератопсов, они могли указывать и нажимать на экран компьютера, поворачивая цифровые кости.

Эти палеонтологи, как правило, молоды и идеалистичны, полны решимости усилить научную строгость своей профессии. Их цель — охотиться не только за динозаврами, но и за чем-то еще более сложным для реконструкции — как динозавры функционировали и вели себя.

Они решают сложные вопросы:

Динозавры были быстроногими или тяжелыми? Что они едят? Они охотились или мигрировали стаями? Они воспитывали своих детенышей?

Как быстро они росли? Они становились все больше и больше даже в старости? И сколько им лет?

Использовали ли они в бою рога, оборки и шипы, как в кино? Были ли эти необычные анатомические структуры частью бизнеса по привлечению партнеров?

Как одна группа этих существ развила способность летать?

Эти новые ученые представляют собой разношерстную группу, выросшую из эволюционной биологии, биомеханики, ботаники, физиологии. Их инструменты включают компьютеры, компьютерную томографию, рентгеновские снимки и электронные микроскопы. Они публикуют статьи с такими названиями, как «Положение ноздрей у динозавров и других позвоночных и его значение для носовой функции» и «Каудофеморальная мускулатура и эволюция передвижения теропод». Мы можем сказать, что они более гики, чем представители старшего поколения исследователей динозавров, а затем быстро добавить, что мы имеем в виду это в лучшем смысле этого слова.

Не заблуждайтесь, «поле» — то есть везде и повсюду можно найти кости — по-прежнему доминирует в исследованиях динозавров. В последние годы в этой области появились пернатые динозавры из Китая, яйцекладущие динозавры из Патагонии и множество новых видов динозавров, таких как аргентинозавр, разрушающий чешую, и грозный гиганотозавр. В полевых условиях мы находим прямые доказательства затерянного мира, которым правили титанические существа, процветавшие по всему земному шару от 230 до 65 миллионов лет назад, в мезозойскую эру.

И у поля есть чары, с которыми не может сравниться лаборатория. Поле — это плацдарм для всей этой истории с Индианой Джонсом, для харизматичных ученых-рок-звезд, которые околачиваются на кладбищах динозавров с лопатами, кирками, гипсом, аспирантами и личными съемочными группами.

Но, возможно, само очарование динозавров вызвало негативную реакцию, преднамеренное отступление Грега Эриксона и исследователей, подобных ему, к научным основам. Большинство научных дисциплин не попали в гравитационный колодец общественного увлечения. Если вы, например, изучаете ископаемых моллюсков, вас вряд ли попросят стать научным консультантом голливудского блокбастера. Ни у кого нет улиточной лихорадки. Но фанаты динозавров ненасытны в информации. Новое поколение ученых хочет наложить ограничения на все летающие вокруг гипотезы, и они думают, что правду о динозаврах — и о поведении динозавров — нельзя раскрыть только с помощью костей.

«В течение 20 лет мы занимались тем, что мы называем размахиванием руками», — говорит Джек Хорнер, легендарный коллекционер костей. «Мы выдвинули гипотезы, основанные на очень небольшом количестве доказательств. Теперь мы сидим и говорим: у нас есть все эти идеи, они реальны?»

Хорнер может махать рукой, как он признает. Например, с 1991 года он утверждает, что тираннозавр рекс, сам символ хищничества, убийца убийц, на самом деле был просто падальщиком, пожирателем мертвых. Переросший стервятник-индюк! По словам Хорнера, эти зубы размером с банан предназначались не для разрывания живой плоти, а для дробления костей трупа. Это старинный контрарианизм, и Хорнеру до сих пор не удалось убедить многих своих коллег, которые отмечают, что T. rex не обязательно должен был быть тем или иным. Гиены, например, сегодня падальщики, завтра хищники.

Но в любом случае это именно тот спор, в котором нельзя выиграть, говоря громче своих оппонентов. Наука требует данных. Наука требует, чтобы идеи подвергались проверке. А палеонтология — если новое поколение добьется своего — будет рассматриваться как серьезная область, точная наука, в дополнение к захватывающему предмету, основанному на костях больших, страшных животных.

«Здесь у нас есть головы носорогов и ламантин», — говорит Лоуренс Уитмер. «У нас есть целая корзина страусиных голов и шей. У нас есть утки и гуси. Вот мешок частей крокодила».

Мы в глубокой заморозке его лаборатории в Университете Огайо в Афинах. У Витмера целая коллекция голов. Они принадлежали существам, которые умерли или были убиты по какой-либо другой причине, а затем были получены Уитмером для исследований. Я все думаю, что Уитмер вот-вот сделает голову лошади из «Крестного отца».

Уитмер реконструирует мягкие ткани головы динозавра. Его метод использует сходство между существами на протяжении огромного времени. Оказывается, динозавр триасового периода, 248–206 миллионов лет назад, имел анатомические особенности, удивительно похожие на черты современного аллигатора или чайки.

Уитмер недавно наделал шума, заявив, что художники давно надевали ноздри динозавров слишком высоко на голову. Он провел месяцы, изучая взаимное расположение носа и ноздрей у современных животных. Он хотел увидеть, есть ли корреляция — показывает ли кость носа расположение мясистой ноздри. Он обнаружил, что, как правило, такая корреляция имеет место.

Затем Уитмер исследовал окаменелости и обнаружил, что в современных изображениях динозавров ноздри всегда были не на месте. Их следует показывать низко на носу, возле рта. Ноздри в этом месте повысили бы способность животного прижиматься носом к потенциальному пищевому продукту и решать, можно ли его укусить.

Уитмер исследовал другое палеонтологическое предположение, что у трицератопсов и других травоядных динозавров были щеки, как у коров, лошадей или людей. Здравый смысл гласит, что эти щеки были похожи на мешки для корма, помогая животному пережевывать и пережевывать растительность. Уитмер, к своему удивлению, обнаружил, что животные со щеками имеют костные структуры, которых нет у трицератопсов и других травоядных динозавров. По его мнению, у трицератопса было что-то больше похожее на клюв или клюв.

Травоядные динозавры, возможно, срезали растительность с растений этими клювами, а затем проглатывали практически неповрежденный материал. «Вероятно, они жевали желудком», — говорит Уитмер.

В день моего визита Уитмер достал из морозилки около 15 голов животных и разложил их на столе, буфет из кошмара. Он объяснил, как он препарирует их, чтобы исследовать мягкие ткани, и как он использует свои находки, чтобы конкретизировать модели голов динозавров. Пока мы разговаривали, головы оттаяли. Они стали довольно… мокрыми. За пределами спелости. Голова лося казалась особенно зловонной. «Большинство этих парней уже просрочены», — невозмутимо сказал Уитмер.

Несколько часов спустя, положив головы обратно в морозилку и убрав беспорядок, он сказал: «Нет реальной замены тому, что мы делаем — пачкать руки, закатывать рукава, доставать скальпель. , и увидеть, как все это на самом деле сложено. Он может провести месяцы или даже годы на плечевом суставе.0003

«Я недостаточно амбициозен, чтобы браться за животное целиком», — сказал он мне, когда я посетил его в Университете Брауна.

Это классическое утверждение новой науки. Подумайте о том, как в палеонтологии динозавров доминировали «все животные», впечатляющие экземпляры, огромные скелеты, которые могут заполнить вестибюль музея. Этот парень Гейтси может запутаться в одной плюсневой кости.

Традиционный исследователь динозавров может взять пару разрозненных костей динозавра, склеить их в месте соединения, пошевелить ими, повернуть, подвигать и произнести: «Я думаю, что они пошли вот так». Гейтси хочет проделать тяжелую работу по выяснению того, как эти структуры развивались и влияли на передвижение — как, например, предки динозавров перешли от хождения на четырех ногах к хождению на двух (и, по-видимому, в некоторых случаях обратно к хождению на четырех). К этому добавляется ошеломляющий факт, что некоторые динозавры полностью отрывались от земли.

Как возник полет?

Первые летающие динозавры просто парили или парили?

Полетный взмах развился из других типов движения, таких как захват добычи или попытка ускользнуть от хищника? Были ли они хлопушками до того, как стали летунами?

Или полет появился из восхождения? Ход полета мог дать животному повышенную тягу на крутых склонах. Недавнее исследование Университета Монтаны показало, что птенцы, например, начинают хлопать крыльями, поднимаясь по склону. Они не пытаются летать, просто пытаются лучше карабкаться.

Анатомия может быть обманчивой. У птиц есть полые кости, перья, крылья, уменьшенный хвост и поперечные рычаги, каждая из которых предназначена для полета. И все же каждая из этих черт или что-то подобное появляется в летописи окаменелостей еще до того, как птицы начали летать.

Летопись окаменелостей динозавров на самом деле довольно скудна. Целые, сочлененные скелеты музейного качества встречаются довольно редко. Окаменелости разваливаются. Кость, подвергшаяся воздействию элементов, может просто взорваться. В некоторых пластах костей так много крошечных фрагментов скелета, что можно подумать, что существа упали с самолета.

Вот почему поведение динозавров так трудно понять только по костям — вот почему задача понять динозавров действительно подобна попытке выдавить кровь из камня. Кто-то может возразить, что поведение динозавров — это тема, слишком похожая на внеземную жизнь: много предположений и мало данных.

Гейтси и другие палеобиологи пытаются подняться на то, что Уитмер называет Перевернутой Пирамидой Инференса. Представьте себе перевернутую пирамиду со словом «кости» на заостренном дне. Кости — известный товар, веская улика. Они в возрасте; они могут быть сломаны, треснуты, неоднозначны. Но вы можете хотя бы держать их в руке.

Над костями на перевернутой пирамиде находятся мягкие ткани. Их немного, потому что они редко окаменевают.

Над этим стоит функция, как работают кости и ткани.

Над этим — так далеко от неопровержимых доказательств костей — стоит поведение.

Выше находится взаимодействие с окружающей средой. Мечта заключалась бы в том, чтобы узнать поведение многих разных динозавров и иметь возможность поместить их в контекст, чтобы вы знали, что динозавры ели и где они спали, чего они боялись и как они бродили по ландшафту.

А на самой вершине перевернутой пирамиды, насколько это возможно, далеко от точных наук, находится… ну, наверное, фиолетовый динозавр, известный как Барни.

Наука о динозаврах с самого начала была яркой и ошеломляющей. В 1853 году палеонтолог Ричард Оуэн (давший название динозаврам чуть более десяти лет назад) устроил знаменитый ужин в Лондоне. Он и еще 21 ученый обедали за столом, установленным внутри модели игуанодона. Гравюра с изображением сцены произвела фурор в Великобритании.

Охотники за костями изо всех сил старались найти еще более эффектные экземпляры. К началу 20-го века главная цель в этой области заключалась в том, чтобы смонтировать скелет, достаточно драматичный, чтобы напугать школьника.

Путешествие Роя Чепмена Эндрюса в монгольскую Гоби в 1920-х годах было достойно фильма Сесила Б. Демилля — огромные караваны верблюдов, тянущиеся в пустыню, с Эндрюсом, упаковавшим пистолет и позирующим на утесе с выдвинутой вперед челюстью.

Но всего два десятилетия спустя героическая эпоха коллекционирования динозавров закончилась. Ученые стали рассматривать динозавров как эволюционный тупик. Они были волочащими хвост неудачниками в дарвиновском мире, побежденными более быстрыми и умными млекопитающими. «Это рассказ о триумфе мускулов, триумфе, который длился долго, но в конце концов уступил место триумфу ума», — писал Эдвин Х. Колберт из Американского музея естественной истории в своей книге «19 лет».45 публикация, Книга динозавров.

Область была в упадке, когда в 1975 году Роберт Баккер, независимый палеонтолог из Гарварда, опубликовал в Scientific American статью под названием «Возрождение динозавров». Это дало заряд адреналина всей дисциплине. Баккер, основываясь на работе своего наставника Джона Острома из Йельского университета, сказал, что динозавры были не хладнокровными, а скорее теплокровными, активными и быстрыми. Возможно, они воспитывали своих детенышей и охотились стаями. И они даже не вымерли! Птицы, сказал Баккер (опять же, повторяя Острома), сами являются прямыми потомками динозавров.

Новый образ победил. В фильмах «Парк Юрского периода» динозавры полностью баккерианские. Они бегут по лугам. Они воспитывают своих детенышей. «Хищники» настолько сообразительны, что, кажется, вот-вот изобретут космический полет.

«Я палеонтолог-методолог», — сказал Баккер однажды в Боулдере, штат Колорадо. Он имеет в виду как методичный актер — как Роберт Де Ниро или Марлон Брандо. «Я хочу быть юрским. Я хочу чувствовать запах мегалозавра, хочу видеть то, что видит он».

Из коробки из-под сигар на столе он вытащил зуб тираннозавра. — Это пуля, — сказал он. Местонахождение окаменелостей — это место преступления, объяснил он, а зубы — это пули. Он думает, что нашел в зубах аллозавров, мясоедов юрского периода, доказательства того, что эти динозавры таскали огромную добычу в свои гнезда, чтобы накормить своих детенышей. Как он выразился: «Вы под присмотром. Вам дают первое блюдо, и это стейк толщиной шесть футов [1,8 метра]».

Поскольку Баккер теоретизировал о динозаврах более четверти века, я спросил его, считает ли он, что палеонтология динозавров стала более строгой наукой с ее новым акцентом на лабораторных работах. Он ответил, процитировав исследование гиен ледникового периода 1822 года, проведенное преподобным Уильямом Баклендом. Баккер говорит, что работа Бакленда не уступает любой современной палеонтологии. Профессия смотрит на историю, говорит Баккер, на повествование о камнях и костях. Она не может превратиться в лабораторную науку.

«Люди, которые не понимают палеонтологию, пытаются сделать из нее физику», — сказал он. «Палеонтология — это история. Она состоит из миллионов и миллионов преступлений. Есть жертвы и есть преступники».

Тем временем, в лаборатории….

Джон Хатчинсон, 30-летний исследователь из Стэнфорда, хочет ответить на важный вопрос: может ли тираннозавр бегать? Если да, то как быстро? Были ли у него мышцы ног, чтобы бежать со скоростью 45 миль в час (72 километра в час), как утверждают некоторые палеонтологи?

Хатчинсон не думает, что тираннозавр был таким быстрым. Он размышляет о тираннозавре сквозь призму биомеханики. «Цель моей мечты — точно воссоздать, как двигался вымерший динозавр», — говорит он. Он использует компьютерную программу, которая оцифровала несколько костей тираннозавра.

Чтобы бежать так быстро, по расчетам Хатчинсона, тираннозавр должен был быть почти полностью на ногах. Куры бегают хорошо, но, по подсчетам Хатчинсона, курица весом 13 000 фунтов (5 900 кг) должна иметь 62 процента своей массы на каждую ногу.

Хатчинсон также изучает слонов и совершил несколько поездок в Таиланд, чтобы проанализировать их передвижение. Он рисует белые точки на слонах в ключевых суставах плеч и ног. Затем он преследует слонов, крича «Бай, Бейл», что означает «Иди, иди!» На видеозаписи он фиксирует движение белых точек.

То, что Хатчинсон видит на пленках, не похоже на бег. По крайней мере, не совсем.

«Лучшее определение ходьбы состоит в том, что тело раскачивается над ногой, как жесткий перевернутый маятник. Бег совсем другой. … Итак, вы используете эту пружину, чтобы продолжать эффективно бегать. Пружина накапливает энергию».

Существует несколько промежуточных форм передвижения, в том числе так называемый бег Граучо, названный в честь ходьбы на согнутых ногах, которую прославил Граучо Маркс.

Слоны больше похожи на Граучо. Они все время держат по крайней мере одну ногу на земле — как ходунки, — но белые точки перемещаются вниз, а затем вверх, указывая на подпрыгивающую походку.

Хатчинсон показал мне, как использовать свою компьютерную программу для перемещения мышц, прикрепляя их в разных местах на костях, изменяя рычаги. Поигравшись, я почти уверен, что создал динозавра, который ничего не мог делать, кроме как падать назад.

«Я мог бы потратить на это всю свою жизнь, анализируя каждую точку данных», — сказал он. «У вас должны быть очень четко сформулированные вопросы, иначе вы просто погрузитесь в данные и ничего не добьетесь»

Есть еще один способ наблюдать за поведением динозавров , и он не связан с костями или компьютерами. Динозавры оставили следы.

Однажды летним днем я проверил следы динозавров в заброшенной шахте в предгорьях Скалистых гор недалеко от Гранд-Кэш, Альберта, Канада. Я был с Ричем МакКри, 33-летним докторантом Университета Альберты, который преодолел почти каждый квадратный дюйм обнаженной скалы.

МакКри любит треки. Он говорит, что они самые близкие ему динозавры, которых он может воссоздать без использования машины времени. Когда он представлял свою магистерскую диссертацию, он в шутку сказал профессорам, что хотел бы найти шестифутовую дорожку. Вы знаете, два динозавра спариваются. Рептильная страсть, запечатленная в камне. Профессора это явно не забавляло.

Дело в том, что большинство следов динозавров отражают повседневную деятельность: ходьбу. В одну сторону, как правило. Один из соратников МакКри шутит, что, судя по следам большинства динозавров, эти существа не могли поворачиваться.

Шахта находится в конце пыльной дороги, по которой до недавнего времени активно ездили угольщики. Шахтеры срезали кусок горы, и там образовалась каменная стена длиной более двух миль (трех километров). Сначала вы можете не заметить отпечатков. Затем вы видите одну или две, четко очерченные на скале. Затем они постепенно становятся четкими. Поверхность скалы покрыта следами — «полностью загрязнена», — восхищенно говорит МакКри.

Кто-то идет туда, кто-то туда. Есть четвероногие и двуногие, травоядные и мясоеды. Некоторые следы убедительно свидетельствуют о стадном поведении, и МакКри считает, что есть свидетельства того, что мясоеды держались подальше от глубокой грязи угледобывающих болот. На некоторых темных каменных поверхностях, остатках болотистой местности, остались только следы травоядных. Вероятно, это были анкилозавры, говорит МакКри. «Они как Хаммеры, полноприводные».

Мы взобрались по пласту разбитой скалы, взбивая ногами осколки угля, и на более высокой скале нашли следы тероподов, следы, которые, вполне возможно, никогда не видел человек. Шахта, в конце концов, была открыта совсем недавно, и скала регулярно отклоняется, а это означает, что всегда есть новые обнажения. Тем не менее, после нескольких часов изучения, можно также увидеть ограничения профессии дорожника. Следы — это просто следы. По словам МакКри, другие ученые в конце концов отказались от этого сайта. «Они не могли справиться с двусмысленностью, присущей исследованию следов».

Некоторое время назад Стив Гейтси расшифровал следы динозавров. Он ездил с коллегами в Гренландию — да, даже самые преданные цифровые манипуляторы костей проводят время в полевых условиях — и нашел тысячи следов. Они сильно различались, как будто сделаны разными видами. Некоторые следы имели странную выпуклую структуру в конце третьей цифры, как будто извергся миниатюрный вулкан. Что за ноги оставили такие странные отпечатки?

За помощью Гейтси обратился к индюку. Он и студент из Брауна купили его на соседней ферме и заставили его ходить по различным твердым и мягким поверхностям, включая густую грязь. Индейку это не слишком заботило, но оставленные ею следы стали открытием: все эти разные следы динозавров могли быть оставлены одним и тем же видом. Менялся не тип животного, а тип поверхности.

А эта странная форма вулкана в конце третьей цифры? Индейка и грязь объясняли и это. Когда ступня входит в гуп с расставленными пальцами, она оставляет первоначальный отпечаток. Он ударяется о твердую поверхность, затем снова поднимается, сжимаясь, как сжатый кулак. Вся ступня выходит из грязи в передней части гусеницы, создавая кратероподобную отметку на выходе.

Конечно, это загадочно, но наука зачастую не что иное, как деконструкция того, на что мы смотрим.

Окончательным поведением динозавров было вымирание. И тайна этого события почти не разгадана.

Итак, еще до того, как динозавры вымерли, они исчезали в этой части мира. Вот почему для дисциплины так важно выйти за пределы костей и по-настоящему понять этих существ и их среду обитания. Что-то вызвало колоссальное сокращение биоразнообразия. Большой удар мог быть просто последним ударом.

Конец мелового периода был временем изменения глобального климата и падения уровня моря. Мелкое море, покрывавшее сердце Северной Америки, высохло. Земли, которые раньше были разделены водой, теперь соединились. Появились новые виды, возможно, несущие смертельные микробы.

Неудивительно, что это такой захватывающий сценарий. Наш мир сегодня переживает изменение климата, период появления патогенов, быстрое смешение земной биоты, утрату биоразнообразия и виртуальное сокращение всей планеты.

Карри и я провели день в отдаленной части парка, разыскивая новые костяные кровати. Мы наткнулись на склон холма, покрытый обломками, некоторые из которых сохранились внутри необычно больших конкреций железняка. «Странный и необычный», — заявил Карри, прочитав наше местоположение со спутника. Костное ложе 185, как он его назвал.

Это может дать некоторые ответы. Или он может дать только плечевые кости — те, на которые вы смотрите секунду, а затем перебрасываете через плечо. Но это все равно было захватывающе, потому что то, чего мы не знаем о динозаврах, намного больше того, что мы знаем. Неважно, как вы это практикуете — с лопатами или компьютерными программами, с окаменелостями или головами носорогов из морозильной камеры — это все еще новая и развивающаяся наука. Мы только что поцарапали поверхность.

Шокер для динозавров | Наука| Смитсоновский журнал

Крошечный комок эластичного коричневого вещества, мягкой ткани внутри кости ноги, предполагает, что образец не полностью разложился.
© Наука

В ходе отдельного открытия они обнаружили, что кость включает не только стандартную кортикальную кость (CB), но и богатую кальцием медуллярную кость (MB), которая накапливается до откладывания яиц. Это указывает на то, что животное было самкой.
© Наука

Аккуратно одетая в синие капри и топ без рукавов, с длинными волосами, ниспадающими на ее обнаженные плечи, Мэри Швейцер сидит у микроскопа в темной лаборатории, ее лицо освещено только светящимся экраном компьютера, показывающим сеть тонких разветвленных сосудов. Правильно, кровеносные сосуды. От динозавра. «Хо-хо-хо, я взволнована-а-а-а-а-а», — хихикает она. «Я, например, очень взволнован».

После 68 миллионов лет пребывания в земле тираннозавра рекса, найденного в Монтане, выкопали, кость его ноги сломали на куски, а фрагменты растворили в кислоте в лаборатории Швейцера в Университете штата Северная Каролина в Роли. «Классные бобы», — говорит она, глядя на изображение на экране.

Это была действительно большая новость в прошлом году, когда Швейцер объявила, что она обнаружила кровеносные сосуды и структуры, которые выглядели как целые клетки внутри кости тираннозавра — первое наблюдение такого рода. Находка поразила коллег, которые никогда не предполагали, что даже следы еще мягкой ткани динозавра могут сохраниться. В конце концов, как скажет вам любой учебник, когда животное умирает, мягкие ткани, такие как кровеносные сосуды, мышцы и кожа, распадаются и со временем исчезают, в то время как твердые ткани, такие как кости, могут постепенно приобретать минералы из окружающей среды и превращаться в окаменелости. Швейцер, один из первых ученых, применивших инструменты современной клеточной биологии для изучения динозавров, перевернул общепринятое мнение, показав, что некоторые твердые окаменелости возрастом в десятки миллионов лет могут иметь остатки мягких тканей, спрятанных внутри. «Причина, по которой его не обнаружили раньше, заключается в том, что ни один здравомыслящий палеонтолог не стал бы делать то, что Мэри сделала со своими образцами. Мы не прилагаем все усилия, чтобы выкопать это вещество из земли, чтобы затем уничтожить его в кислоте», — говорит палеонтолог-динозавр Томас Хольц-младший из Университета Мэриленда. «Это великая наука». Наблюдения могут пролить новый свет на то, как эволюционировали динозавры и как работали их мышцы и кровеносные сосуды. И новые результаты могут помочь разрешить давний спор о том, были ли динозавры теплокровными, хладнокровными или и тем, и другим.

Тем временем исследование Швейцера было захвачено креационистами «молодой Земли», которые настаивают на том, что мягкие ткани динозавров не могли пережить миллионы лет. Они утверждают, что ее открытия подтверждают их веру, основанную на их интерпретации Книги Бытия, что Земле всего несколько тысяч лет. Конечно, нет ничего необычного в том, что палеонтологи расходятся с креационистами. Но когда креационисты искажают данные Швейцер, она принимает это на свой счет: она описывает себя как «совершенную и абсолютную христианку». На полке в ее кабинете висит табличка со стихом из Ветхого Завета: «Ибо Я знаю планы, которые у Меня есть на вас, — говорит Господь, — планы, чтобы принести вам благо, а не навредить вам, планы дать вам надежду и будущее. ».

Возможно, неортодоксальный подход Швейцер к палеонтологии связан с ее окольным карьерным путем. Выросшая в Хелене, штат Монтана, она прошла через период, когда, как и многие дети, она была очарована динозаврами. Фактически, в возрасте 5 лет она объявила, что собирается стать палеонтологом. Но сначала она получила диплом колледжа по коммуникативным расстройствам, вышла замуж, родила троих детей и некоторое время преподавала лечебную биологию старшеклассникам. В 1989 году, через десять лет после окончания колледжа, она посещала занятия в Государственном университете Монтаны, которые вел палеонтолог Джек Хорнер из Музея Скалистых гор, ныне являющегося филиалом Смитсоновского института. Лекции возродили ее страсть к динозаврам. Вскоре после этого она уговорила себя стать волонтером в лаборатории Хорнера и начала защищать докторскую диссертацию по палеонтологии.

Сначала она думала, что будет изучать, как микроскопическая структура костей динозавров различается в зависимости от веса животного. Но тут случился инцидент с красными пятнами.

В 1991 году Швейцер пытался изучить тонкие срезы костей тираннозавра рекса возрастом 65 миллионов лет. Ей было трудно заставить кусочки прилипнуть к предметному стеклу, поэтому она обратилась за помощью к молекулярному биологу из университета. Биолог Гейл Каллис случайно взяла слайды на ветеринарную конференцию, где представила древние образцы другим людям. Один из ветеринаров подошел к Каллис и сказал: «Вы знаете, что у вас есть эритроциты в этой кости?» Действительно, под микроскопом оказалось, что кость заполнена красными дисками. Позже Швейцер вспоминает: «Я смотрел на это, смотрел на это и думал, что этого не может быть. Красные кровяные тельца не сохраняются».
Швейцер показал слайд Хорнеру. «Когда она впервые обнаружила структуры, похожие на эритроциты, я сказал: «Ага, вот как они выглядят», — вспоминает ее наставник. Он подумал, что, возможно, это эритроциты, но дал ей совет: «Теперь посмотри, сможешь ли ты найти какие-нибудь доказательства того, что это не то, чем они являются».

Вместо этого она обнаружила признаки наличия гема в костях — дополнительное подтверждение теории о том, что это эритроциты. Гем является частью гемоглобина, белка, который переносит кислород в крови и придает красным кровяным тельцам их цвет. «Меня очень заинтересовала исключительная сохранность», — говорит она. Если частицы этого одного динозавра могли существовать 65 миллионов лет, возможно, учебники ошибались в отношении окаменелостей.

Швейцер склонен к самоуничижению, утверждая, что безнадежен в компьютерах, лабораторных работах и разговорах с незнакомцами. Но коллеги восхищаются ею, говоря, что она целеустремленная и трудолюбивая и освоила ряд сложных лабораторных методов, которые не под силу большинству палеонтологов. И задавать необычные вопросы требовало много нервов. «Если вы укажете ей направление и скажете, не идите туда, она из тех людей, которые скажут: «Почему?» — и она пойдет и проверит это сама», — говорит Грегори Эриксон, палеобиолог из Университета штата Флорида. . Швейцер идет на риск, говорит Карен Чин, палеонтолог из Университета Колорадо. «Это может быть большой выигрыш, или это может быть просто бестолковый исследовательский проект».

В 2000 году Боб Хармон, начальник полевой бригады Музея Скалистых гор, обедал в отдаленном каньоне Монтаны, когда поднял глаза и увидел кость, торчащую из каменной стены. Эта кость оказалась частью, возможно, лучше всего сохранившегося тираннозавра в мире. В течение следующих трех лет рабочие откалывали динозавра, постепенно удаляя его со скалы. Они назвали его B. rex в честь Хармона и прозвали Бобом. В 2001 году они покрыли часть динозавра и окружающую грязь гипсом, чтобы защитить его. Пакет весил более 2000 фунтов, что оказалось чуть выше грузоподъемности их вертолета, поэтому они разделили его пополам. Одна из костей ноги B. rex была сломана на две большие части и несколько фрагментов — как раз то, что нужно Швейцер для ее исследований в микромасштабе.

Выяснилось, что Боба неправильно назвали. «Это девочка, и она беременна», — вспоминает Швейцер, как сказала своему лаборанту, когда та посмотрела на фрагменты. На полой внутренней поверхности бедренной кости Швейцер нашел обломки кости, которые дали удивительно много информации о динозавре, который их сделал. Кости могут казаться прочными, как камень, но на самом деле они постоянно находятся в движении. Беременные женщины используют кальций из своих костей для построения скелета развивающегося плода. Прежде чем самки птиц начнут откладывать яйца, они образуют богатую кальцием структуру, называемую медуллярной костью, на внутренней стороне ноги и других костях; они используют его во время сезона размножения, чтобы сделать яичную скорлупу. Швейцер изучала птиц, поэтому она знала о костном мозге, и она решила, что именно это она увидела в образце тираннозавра.

Большинство палеонтологов теперь согласны с тем, что птицы являются ближайшими живыми родственниками динозавров. На самом деле говорят, что птицы — это динозавры — красочные, невероятно разнообразные, милые маленькие пернатые динозавры. Теропод юрских лесов живет в щеголе, посещающем кормушку на заднем дворе, туканах тропиков и страусах, скачущих по африканской саванне.

Чтобы понять свою кость динозавра, Швейцер обратился к двум самым примитивным из ныне живущих птиц: страусам и эму. Летом 2004 года она попросила у нескольких заводчиков страусов женские кости. Через несколько месяцев позвонил фермер. — Тебе все еще нужна эта дама-страус? Мертвая птица несколько дней пролежала в ковше фермера в жару Северной Каролины. Швейцер и двое его коллег собрали ногу ароматной туши и отвезли ее обратно в Роли.

Насколько можно судить, Швейцер был прав: у динозавра Боба действительно был запас мозговой кости, когда она умерла. В статье, опубликованной в журнале Science в июне прошлого года, представлены микроскопические изображения медуллярной кости страуса и эму рядом с костью динозавра, демонстрирующие почти идентичные черты.

В ходе дальнейшего тестирования фрагмента кости B. rex Швейцер попросила своего лаборанта Дженнифер Виттмайер поместить его в слабую кислоту, которая медленно растворяет кость, включая окаменевшую кость, но не мягкие ткани. Однажды вечером в пятницу в январе 2004 года Уиттмайер, как обычно, был в лаборатории. Она достала окаменелый чип, пролежавший в кислоте три дня, и положила его под микроскоп, чтобы сделать снимок. «[Чип] был настолько изогнут, что я не мог его сфокусировать», — вспоминает Виттмайер. Она использовала щипцы, чтобы сгладить его. «Мои щипцы вонзились в него, сделали небольшое углубление, и он снова закрутился. Я такой: прекрати!» Наконец, сквозь раздражение, она поняла, что у нее есть: фрагмент мягких тканей динозавра, оставшийся после растворения минеральной кости вокруг него. Внезапно Швейцер и Виттмейер столкнулись с чем-то, чего больше никто никогда не видел. В течение нескольких недель, по словам Виттмейера, каждый день было похоже на Рождество.

В лаборатории Виттмайер достает чашку с шестью отсеками, в каждом из которых находится небольшой коричневый кусочек ткани в прозрачной жидкости, и помещает его под линзу микроскопа. Внутри каждого экземпляра находится тонкая сеть почти прозрачных ветвящихся сосудов — ткань самки тираннозавра, которая 68 миллионов лет назад шагала по лесам, готовясь отложить яйца. Вблизи кровеносные сосуды этого тираннозавра и его двоюродных братьев-страусов удивительно похожи. Внутри сосудов динозавров есть вещи, которые Швейцер дипломатично называет «круглыми микроструктурами» в журнальной статье из-за научной осторожности, но они красные и круглые, и она и другие ученые подозревают, что это эритроциты.

Конечно, все хотят знать, может ли ДНК скрываться в этой ткани. Уиттмайер, имея большой опыт работы с прессой с момента открытия, называет это «ужасным вопросом» — прокладывает ли работа Швейцера дорогу к реальной версии научно-фантастического Парка Юрского периода, где динозавры были регенерированы из ДНК, сохраненной в янтаре. Но ДНК, несущая генетический сценарий животного, — очень хрупкая молекула. Его также смехотворно трудно изучать, потому что он так легко загрязняется современным биологическим материалом, таким как микробы или клетки кожи, во время захоронения или после того, как его выкопали. Вместо этого Швейцер тестировала свои образцы тканей динозавров на наличие белков, которые немного выносливее и их легче отличить от загрязняющих веществ. В частности, она искала коллаген, эластин и гемоглобин. Коллаген составляет большую часть костного каркаса, эластин обволакивает кровеносные сосуды, а гемоглобин переносит кислород внутрь эритроцитов.

Поскольку химический состав белков меняется в ходе эволюции, ученые могут изучать последовательности белков, чтобы больше узнать об эволюции динозавров. А поскольку всю работу в организме выполняют белки, их изучение может когда-нибудь помочь ученым понять физиологию динозавров — например, как работали их мышцы и кровеносные сосуды.

Белки слишком малы, чтобы их можно было разглядеть под микроскопом. Для их поиска Швейцер использует антитела, молекулы иммунной системы, которые распознают определенные участки белков и связываются с ними. Швейцер и Виттмайер использовали антитела к куриному коллагену, коровьему эластину и страусиному гемоглобину для поиска подобных молекул в тканях динозавров. На палеонтологической конференции в октябре 2005 года Швейцер представила предварительные доказательства того, что она обнаружила настоящие белки динозавров в своих образцах.

Дальнейшие открытия, сделанные в прошлом году, показали, что обнаружение мягких тканей B. rex не было случайностью. Швейцер и Виттмайер обнаружили вероятные кровеносные сосуды, костные клетки и соединительную ткань у другого тираннозавра, у теропод из Аргентины и у окаменелости шерстистого мамонта возрастом 300 000 лет. Работа Швейцера «показывает нам, что мы на самом деле не понимаем распад», — говорит Хольц. «В природе есть много действительно простых вещей, о которых люди просто строят предположения».

Креационисты-младоземельцы также считают работу Швейцера революционной, но совершенно по-другому. Впервые они ухватились за работу Швейцер после того, как в 1997 году она написала статью для научно-популярного журнала Earth о возможных красных кровяных тельцах в ее образцах динозавров. Журнал Creation утверждал, что исследование Швейцера было «мощным свидетельством против самой идеи о динозаврах, живших миллионы лет назад. Это красноречиво говорит о библейском рассказе о недавнем сотворении».

Это сводит Швейцера с ума. Геологи установили, что формации Хелл-Крик, где был найден B. rex, 68 миллионов лет, как и погребенным в ней костям. Она в ужасе от того, что некоторые христиане обвиняют ее в сокрытии истинного значения ее данных. «Они очень плохо с тобой обращаются, — говорит она. «Они искажают ваши слова и манипулируют вашими данными». Для нее наука и религия представляют собой два разных взгляда на мир; взывание к руке Бога для объяснения природных явлений нарушает правила науки. В конце концов, говорит она, Бог просит веры, а не доказательств. «Если у вас есть все эти свидетельства и доказательства того, что Бог существует, вам не нужна вера. Я думаю, что он как бы спроектировал это так, чтобы мы никогда не смогли доказать его существование. И я думаю, что это действительно круто».

По определению, есть много того, чего ученые не знают, потому что весь смысл науки в том, чтобы исследовать неизвестное. Утверждая, что ученые не все объяснили, Швейцер оставляет место для других объяснений. «Я думаю, что всегда разумно оставлять некоторые двери открытыми», — говорит она.

Но интерес Швейцер к долгосрочному сохранению молекул и клеток имеет потустороннее измерение: она сотрудничает с учеными НАСА в поисках доказательств возможной прошлой жизни на Марсе, спутнике Сатурна Титане и других небесных телах. (Например, этой весной ученые объявили, что на крошечном спутнике Сатурна Энцеладе есть жидкая вода, что, вероятно, является предпосылкой для жизни.)

Астробиология — одна из самых дурацких ветвей биологии, изучающая жизнь, которая может существовать или не существовать и может принимать или не принимать какую-либо узнаваемую форму. «Почти для всех, кто работает над материалами НАСА, они просто на небесах, работая над вопросами астробиологии», — говорит Швейцер. Ее исследования НАСА включают использование антител для поиска признаков жизни в неожиданных местах. «Для меня это средство для достижения цели. Я действительно хочу знать о своих динозаврах».

С этой целью Швейцер вместе с Виттмейером часами проводят перед микроскопами в темных комнатах. Для жителя Монтаны в четвертом поколении даже относительно спокойный район Роли — большой город. Она с тоской вспоминает о разведке полей верхом на лошади в Монтане. «Палеонтология под микроскопом — это не так весело, — говорит она. — Я бы предпочел побродить вокруг.

«Мои глазные яблоки просто обожжены», — говорит Швейцер после нескольких часов наблюдения через окуляры микроскопа за светящимися сосудами и каплями. Можно назвать это ценой, которую она платит за то, что не типична.

Рекомендуемые видео

Цвета динозавров открывают новое окно для изучения прошлого | Наука

Реконструированный цветовой узор Sinosauropteryx на основе пигментации ископаемого оперения. Динозавр изображен в предсказанной открытой среде обитания, в которой он жил вокруг озер Джехол, охотясь на ящерицу 9.0038 Далингозавр .
Фианн М. Смитвик и др. / Актуальная биология 27.21 3337-3343

9 декабря 1833 года английский коллекционер окаменелостей Элизабет Филпот отправила письмо натуралисту Уильяму Бакленду. В дополнение к просьбе вернуть несколько позвонков морской рептилии, которую позаимствовал Бакленд, Филпот также включил заметки о недавней поездке с молодой ископаемой гончей-выскочкой — палеонтологом-первопроходцем Мэри Эннинг. Но что делало записку особенной, так это иллюстрация, которую Филпот приложил к письму. На нем была изображена зубастая улыбка девятки.0283 Череп ихтиозавра , нарисованный по образцу одной из многих подобных окаменелостей, которые Филпот, ее сестры и Эннинг находили в древних скалах южного побережья Англии. И это не было нарисовано обычными чернилами. Тона сепии были сделаны из сохранившихся чернил кальмароподобного существа, найденного в тех же отложениях, что и ихтиозавр, возрожденного через 200 миллионов лет.

На первый взгляд рисунок Филпота может показаться лишь ловким трюком с окаменелостями. В 2009 году еще один рисунок, сделанный древними чернилами, вновь привлек внимание к удивительному факту, что следы доисторических цветов могут сохраняться до 21 века. Но тот факт, что такие первоначальные оттенки вообще могут быть восстановлены, открывает область научных возможностей. С правильными образцами эксперты могут начать раскрашивать летопись окаменелостей.

Иногда древние оттенки можно увидеть невооруженным глазом. «Исследователи знали о цветовых узорах ископаемых насекомых и моллюсков еще в викторианскую эпоху», — говорит палеобиолог из Бристольского университета Джейкоб Винтер. Но именно возможность разблокировать цвета динозавров захватила воображение как экспертов, так и публики.

На протяжении почти всей истории палеонтологии не было возможности сказать, какие цвета на самом деле носили динозавры. Возможно, в исключительных обстоятельствах ископаемое может сохранить некоторые мягкие ткани с пятнами светлой и темной кожи или полосатым оперением, но долгое время считалось, что реальная прижизненная окраска животного не поддается обнаружению. Тем не менее такие открытия, как использование Филпотом очень старых чернил, указывали на то, что шепот цвета все же может сохраниться. Благодаря сочетанию тщательной консервации и передовых технологий визуализации, позволяющих исследователям видеть микроскопические детали окаменелостей, палеонтологи узнают больше, чем когда-либо, о мезозойской палитре.

Реконструкция раннемелового паравианского динозавра Microraptor с предполагаемой окраской.

Цюаньго Ли и др. / Наука 335.6073

Биологический ключ к решению загадки окраски сводится к крошечным структурам, называемым меланосомами. Это крошечные пузырьковые органеллы, которые содержат пигмент или меланин и присутствуют в мягких тканях, таких как кожа, чешуя и перья. И хотя в прошлые десятилетия эти детали часто отбрасывались как ископаемые бактерии, новые усилия в 21 веке позволили найти взаимосвязь между этими крошечными структурами и цветами.

Окаменелость, похожая на ту, которая вдохновила Филпота на творчество, заставила Винтера, работающего сейчас в Бристольском университете, отправиться на поиски ископаемых цветов в 2006 году. Чернильный мешок ископаемого кальмара, который изучал Винтер, содержал меланосомы спустя 200 миллионов лет. И если их можно найти в чернилах кальмара, то почему их нельзя найти в других окаменелостях, таких как перья? Анализ, проведенный Винтером и его коллегами пера мелового периода, найденного в Бразилии, открыл эту возможность, и исследователи пришли к выводу: «Открытие сохранившихся меланосом открывает возможность интерпретации цвета вымерших птиц и других динозавров».

Извлечение цвета из прошлого требует сочетания удачных находок с передовыми методами визуализации, говорит палеонтолог Технологического института Вирджинии Кейтлин Коллири. Во-первых, палеонтологам нужна окаменелость, которая, вероятно, сохранила меланин, — окаменелость не только с костями, но и с перьями, кожей или волосами. Эти окаменелости часто содержат как меланосомы, так и химически разложившийся меланиновый пигмент, и когда палеонтологи находят такие окаменелости, они могут использовать современные технологии, чтобы изучить их поближе.

«Вы начинаете с поиска микротел с помощью таких инструментов, как сканирующий электронный микроскоп», — говорит Коллери. Как только появляются эти характерные формы, химический анализ может подтвердить наличие пигмента меланина. «Это было особенно важно на ранних этапах изучения ископаемого меланина, потому что все еще существовали некоторые сомнения в том, что микротела на самом деле были меланосомами, а не другими подобными структурами, такими как бактерии», — говорит Коллеари. Отсюда можно сравнить физические и химические признаки меланосом и меланина с признаками живых животных, для которых известен цвет, чтобы восстановить внешний вид давно умерших существ.

Когда в 2009 году палеонтологи объявили об открытии пернатого динозавра Anchiornis , сохранившееся оперение, окружающее скелет, имело темный оттенок угольного цвета. Но анализ другой окаменелости Anchiornis , проведенный Винтером и его коллегами в следующем году, выявил поразительный цветовой узор, который ранее был невидим. Распределение и детали сохранившихся меланосом показали, что Anchiornis был покрыт черно-белыми перьями, не отличающимися от сороки, с вкраплениями красных перьев на макушке. Впервые динозавр был полностью восстановлен в живом цвете.

Реконструкция окраски оперения юрского троодонтида Anchiornis huxleyi .

M. A. DiGiorgio / Quanguo Li et al. / Наука 327.5971

Один за другим динозавры начали показывать свое истинное лицо. За неделю до того, как вышла статья Anchiornis , у маленького пушистого динозавра Sinosauropteryx был яркий красно-белый полосатый хвост. В 2012 году стопка меланосом была обнаружена в перьях четырехкрылого динозавра 9.Было показано, что 0283 Microraptor создает переливающийся блеск, похожий на блеск современного ворона. (Птичьи динозавры также присоединились к списку гигантских ископаемых пингвинов с черным, красным и серым окрасом). Клювовидный рогатый динозавр Psittacosaurus был заштрихован темным сверху и светлым снизу для маскировки, а огромный бронированный динозавр Borealopelta имел красновато-коричневые тона.

Естественно, у этого подхода есть некоторые ограничения. Во-первых, кости сами по себе не помогут. Должны быть какие-то сохранившиеся мягкие ткани, такие как перья или кожа. Впечатлений не будет. «Вам нужны органические остатки, — говорит Винтер. Доисторическое животное нужно было похоронить так быстро и сохранить в таких деталях, чтобы сохранились остатки настоящих тканей животного.

И не вся окраска у животных создается меланосомами. Некоторые цвета, такие как желтый и синий, создаются биохимическими веществами, которые палеонтологам еще предстоит обнаружить в окаменелостях. Нынешняя методология не будет работать для каждого динозавра или любого цвета. Но хорошая новость заключается в том, что этот подход создает хотя бы частичную картину.

Фотографии голотипа бронированного динозавра Borealopelta markmitchelli . Исследования этой окаменелости выявили красновато-коричневую окраску и камуфляж в виде контрастного оттенка.

Калеб М. Браун и др. / Текущая биология 27.16 2514-2521.e3

Другое дело, что значили цвета для самих животных. Например, в случае Borealopelta — с ржаво-красным узором сверху и светлым снизу — затенение могло быть способом для низкорослого динозавра спрятаться от хищных тираннозавров того времени. Другие динозавры были более яркими. Карамельный хвост Sinosauropteryx , вероятно, был социальным сигналом, который эти динозавры использовали для общения друг с другом при встрече.

Этот тип анализа раскрывает потенциал возникающей области окраски окаменелостей. Реконструируя давно утраченные оттенки, палеонтологи могут обнаруживать и исследовать древнее поведение, которое ранее было скрыто от глаз.

Разные цвета рассказывают разные истории. Темный сверху, светлый снизу узор и полосы рогатого динозавра Psittacosaurus может указывать на то, что это животное жило в лесной среде обитания с рассеянным светом, в то время как бандитская маска и полосы Sinosauropteryx могут указывать на то, что он предпочитает более открытые места обитания, где слияние с ним было критически важным для того, чтобы его не заметил более крупный хищник. То, что динозавры были замаскированы, кое-что говорит не только о том, где они жили, но и об опасностях, с которыми они сталкивались. «Исследования цвета окаменелостей действительно предлагают беспрецедентную возможность интерпретировать поведение и биологию на основе летописи окаменелостей», — говорит Коллери.

Сравнение пропорций меланосом и морфологии оперения контура тела у вымерших пингвинов Inkayacu paracasensis (A и B) и репрезентативных современных пингвинов (C и D).

Джулия А. Кларк и др. / Наука 330.6006

Палеонтология всегда была междисциплинарной наукой, находящейся на стыке множества дисциплин, таких как анатомия и геология. Изучение цвета окаменелостей еще больше расширяет область, опираясь на биохимию и передовые методы визуализации, а также на более традиционные морфологические подходы.

«Я думаю, мы должны признать тот факт, что исследования динозавров — это не просто ласкание костей», — говорит Винтер. «Еще предстоит описать множество пернатых динозавров и окаменелостей птиц, поэтому вскоре мы сможем написать «Руководство Одюбона по птицам и динозаврам мелового периода» и показать, в каких средах обитания они жили, и, возможно, вскоре показать перья самцов и самок, которые, безусловно, были бы разными.

Наука о динозаврах называется палеонтология

Наука о динозаврах: палеонтология

Наука о динозаврах: время обитания и виды

Теории вымирания

Понравилось это:

наука, изучение, открытия, исследования, трудности, наука, личности, перспективы

Тайны динозавров | Наука и жизнь

Наука

Китайский палеонтолог рассказал, как изучение динозавров помогает прогрессу

как информационные технологии помогают изучать динозавров / Хабр

Откапываем и препарируем: 3D-сканирование и печать

Определяем и классифицируем: статистические методы и построение кладограмм

Изучаем: метод конечных элементов, расчёты плавучести

Визуализируем

Рассказываем: базы данных и обмен информацией

Заключение

Beyond Jurassic World: что мы на самом деле знаем о динозаврах и откуда

Как палеонтологи узнают о динозаврах

Изучение ископаемых скелетов динозавров

Заглядывание внутрь динозавров

Сколько лет этому динозавру?

Откуда мы знаем, как выглядели динозавры?

Птицы — это динозавры

Воссоздание черт древних динозавров у птиц

Как стать палеонтологом

В чем заключается ваша работа палеонтолога?

Чем занимаются палеонтологи, кроме изучения динозавров?

Что побудило вас стать палеонтологом?

Какие предметы нужно изучить, чтобы стать палеонтологом?

Нужна ли вам степень, чтобы стать палеонтологом?

Какой опыт работы вы бы порекомендовали начинающим палеонтологам?

Существуют ли какие-либо клубы или общества, в которые могут вступить молодые люди, если они хотят продолжить интересоваться палеонтологией?

Какой совет вы бы дали тем, кто думает об этой карьере?

Что самое лучшее в профессии палеонтолога?

Что самое худшее в профессии палеонтолога?

Какой момент был для вас самым запоминающимся или приятным?

Что самое интересное вы нашли или исследовали?

Как проходит день из жизни палеонтолога?

Не могли бы вы рассказать нам, что вы делали сегодня?

Где вы проводите полевые работы?

Много ли можно найти в Великобритании?

Палеонтология для детей: OLogy | АМНХ

Палеонтологический материал:

Поиск окаменелостей

Спросите ученого о динозаврах

Спросите ученого о T. rex

Быть палеонтологом: Марк Норелл

Помимо тираннозавра

Кость на ваши окаменелости

Погребенные кости

Рисование динозавров

Одень тираннозавра

Лицом к ископаемому

Боевые динозавры

Гоби

На фото: окаменелости

Слои времени

Жить по-крупному

Сделайте свои собственные канцелярские принадлежности Дино

Познакомьтесь с OLogist: Джон Флинн

Познакомьтесь с OLogist: Росс МакФи

Мезозойский музей

Книги по палеонтологии

Птерозавры: карточная игра

Ревущий миксер T. rex

Поговорите с титанозавром

Что вы знаете о палеонтологии?

Что вы знаете о тираннозавре?

Что такое Палеонтология?

Статья о динозаврах, Информация о моделировании динозавров, факты — National Geographic

Шокер для динозавров | Наука| Смитсоновский журнал

Цвета динозавров открывают новое окно для изучения прошлого | Наука