Среда, Октября 12, 2016
Поиск по сайту
Поддержать Maleus
Сбор средств на хостинг, дизайн и печеньки
Сбор средств на хостинг, дизайн и печеньки
руб.
счёт 410011162761837.



Счетчики

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru

Зачем тираннозавру такие крошечные лапки?

Палеонтология – это серьезная наука. Мы используем ее как инструмент для познания прошлого жизни на Земле. В то же время палеонтологи  постоянно развивают и собственную мифологию, складывающуюся из красивых и занятных историй, на самом деле не имеющих отношения к реальности.

Возьмем простой вопрос – почему у носорога такая грубая складчатая кожа? С одной стороны, у нас есть монография 2009 года, посвященная кожной капиллярной сети нескольких видов носорогов. Авторы уверенны, что складки кожи нужны этим животным для охлаждения тела в жарком тропическом климате.

С другой стороны, Редьярд Киплинг предлагает нам другую гипотезу на этот счет. В своей книге "Сказки просто так" (Just-So stories, в русском переводе "Просто сказки") он пишет, что когда-то под кожу носорога попали крошки от печенья, и бедняга так долго чесался и царапался, что в результате растянул свою кожу в складки.

Любимая детьми киплинговская история может дать название определенной категории научных гипотез. Да-да, они тоже являются "просто сказками". Это убийственное прозвище хорошо подходит, например, большинству нелепых заявлений из области эволюционной психологии. В целом же "просто сказками" являются все надуманные и фантастические теории, не проверяемые научными методами.

Одним из важных направлений сюжетов палеонтологических "просто сказок" является адаптационизм – убеждение в том, что любая биологическая структура (орган, часть тела и так далее) прекрасно подходит для той функции, которую она исполняет в данный момент. Во-первых, естественный отбор редко бывает настолько серьезным, чтобы избирательно воздействовать на конкретный орган, а во-вторых, и пожалуй, это даже более важно – необходимые изменения зачастую просто невозможно осуществить.

Конечно, никто не собирается спорить с тем, что адаптации являются главной движущей силой эволюции, но не всегда верно то, что организмы меняют строение своих тел в ответ на изменения среды.

Вспомнив об этом, давайте теперь обратимся к вопросу, любимому авторами умозрительных гипотез. Как тираннозавр стал обладателем своих крошечных передних лапок? Странно видеть у животного величиной с автобус конечности, размером соответствующие рукам среднего человека. Мы знаем, что такой план строения был относительно стабильным, и у многих родственников тираннозавров передние лапы были такими же маленькими и слабыми в сравнении с остальным телом. И хотя тирекс не мог достать ими до рта, они все же были очень мускулистыми и для чего-то регулярно использовались. Так что гипотезу о рудиментарности мы отвергаем сразу.

Надо признать, что крохотные лапки тирексов беспокоили палеонтологов с того самого момента, как Генри Осборн раскопал первого из этих ящеров в 1905 году. У палеонтолога даже были серьезные сомнения в том, что найденные миниатюрные лапки действительно принадлежали гигантскому тираннозавру. Окончательно рассеять сомнения на этот счет удалось лишь в 1989 году, после находки первого полного скелета тирекса.

Литература приписывает тираннозавровым "ручкам" множество функций. Сам Осборн, например, полагал, что они были нужны для объятий и ласок во время совокупления. Ньюман в 1970 году предположил, что огромный ящер опирался на крохотные передние лапки, когда вставал с земли после ночного сна. По мнению Карпентера и Смита (2001), динозавр помогал себе лапками во время еды.

Все это сильно отдает тем самым адаптационизмом, о котором мы говорили выше. Адаптация хотя и считается движущей силой эволюции, но вовсе не является ее альфой и омегой. То есть гипотезы о том, каковы были функции лапок тираннозавра, строго говоря, не обязательны для понимания того, почему они стали такими маленькими. Как только мы зацикливаемся на функциях определенного органа или части тела ископаемого существа, мы рискуем стать авторами очередной «просто сказки».

Очевидно, что не смотря на массу самых разных гипотез о том, что делал тираннозавр своими передними лапами, мы до сих пор нуждаемся в хорошем объяснении того, почему же они стали такими маленькими. И поскольку пока такого объяснения нет – ситуация заставляет нас задумываться.


Существует, однако, еще один способ решить эту проблему. Вместо того, чтобы думать, почему они стали такими маленькими, некоторые авторы стали думать о том, почему они не стали больше? Иными словами, возможно, что опасные и ужасные передние лапы тираннозаврам не суждено было отрастить из-за ограничений, накладываемых эволюцией.

Концепцию эволюционных ограничений все хорошо знают, но почему-то часто забывают. Очевидно, что даже если какая-то структура будет полезной для животного, вовсе не факт, что она сможет у этого животного появиться. Эволюция использует тут два ограничительных фактора – план строения предка, который используется для эволюционных экспериментов и ограничения развития.

Все это приводит нас к гипотезе Мартина Локли, опубликованной в его книге о тираннозаврах и о которой вы, держу пари, еще не слышали. Когда я узнал о ней от своих студентов, то сперва счел совершенно фантастической. К сожалению, как говорил еще Хаксли, нет ничего более трагичного в науке, чем убийство красивой гипотезы безобразным фактом, и эта гипотеза также оказалась опровергнута реальностью. Но давайте все же познакомимся с ней.

Итак, первым ограничением будет строение организма предка. Рассмотрим, например, наше внутренне ухо. Оно работает благодаря передаче вибраций через барабанную перепонку и три небольших косточки – наковальню, молоточек и стремечко.

Я уверен, что эта система работает прекрасно, но также я уверен в том, что ни один инженер, начиная с нуля проектировать орган слуха, никогда не стал бы изобретать такую запутанную систему. Она имеет смысл, только если мы будем помнить, что изначально слуховые кости были частями нижней челюсти. И действительно, у наших дальних родственников – крокодилов – эти кости до сих пор входят в состав нижней челюсти. Таким образом, мы видим, что в случае этой прекрасно работающей системы исполняемые ею функции далеки от первоначальных.

Второе ограничение связано с первым, но гораздо более важно, чем думают многие люди. Многие эволюционные преобразования предполагают изменения размеров частей тела. По мере нашей жизни от эмбриона до взрослого человека размеры всех органов меняются, поэтому одним из способов, которым в ходе эволюции меняются размеры органов, является замедление или ускорение развития всего организма. Вспомним об асколотле – детеныше саламандры, который никогда не повзрослеет. С этой точки зрения человек – это детеныш шимпанзе, который всю жизнь проживает ребенком и не получает из-за этого надбровных дуг взрослых обезьян.

Отсюда следует, что для изменения размера отдельных частей тела в ходе эволюции нужно ускорить или замедлить сроки индивидуального развития животного. При этом мы по-прежнему нуждаемся в исходном материале – то есть, в нашем случае, имеющихся у предков передних лапах – для аллометрического (то есть неодинакового) роста конечностей.

Возьмем в качестве примера собак и кошек. После резких изменений форм черепа волка мы имеем широкий спектр форм собачьих черепов – от чихуахуа до немецкого дога. В то же время изменчивость кошачьих черепов исчерпывается их размером – головы разных кошек могут быть просто больше или меньше, и это все. Таким образом, дальнейшая эволюция кошачьих ограничена этим однообразием, поскольку отбору будет просто не из чего выбирать.

Суть идеи Локли заключается в том, что развитие тирекса просто не предполагало возможности увеличения его передних лап. Короткие ручки стали компромиссом, необходимой жертвой ради большой головы и большого тела.

По мнению автора, конечной задачей эволюции тираннозавров было достижение крупных размеров тела и исключительно длинных задних лап. Чтобы стать действительно огромными, молодым тираннозаврам приходилось прибавлять по два килограмма массы ежедневно. Для сравнения – другие крупные хищники вроде альбертозавра и горгозавра нагуливали в лучшем случае по полкило в день. При этом если эти ящеры становились взрослыми лет в 14, то тирексы продолжали расти до 18. Итак, Tirannosaurus рос быстрее и дольше других хищных теропод.

Вторым фактором этого процесса стали гены. Последовательность роста и развития органов определяет группа древних генов, известных как Hox-гены. Как считает Локли, у тираннозавров они диктуют, что первыми растут голова и задние лапы, а шея и передние лапы увеличиваются в последнюю очередь. Таким образом, для достижения наибольшего роста тираннозавру приходилось как можно дольше задержаться в раннем периоде роста, чтобы его голова и задние лапы достигли максимального размера.

Красивая гипотеза, не правда ли? К сожалению, настало время для того самого безобразного факта, о котором предупреждал еще Хаксли. Прежде всего, если бы все обстояло именно так, как пишет Локли, то мы не видели бы аллозаров и кархародонтозавров, у которых имеются одновременно и большая голова, и длинные передние лапы. Более того, мы видим в прошлом еще и зауропод с длинными шеями, большими лапами и маленькими головами.

Хотя гипотеза Локли не подтверждается доказательствами и отвергается большинством палеонтологов, она все же может оказаться ближе к истине, чем творения адаптационистов. В любом случае пока мы так и не знаем, почему у тираннозавров были такие маленькие передние лапки. Но авторам новых гипотез не стоит забывать, что эволюция - довольно неряшливый процесс, и созданные ей организмы всего лишь достаточно хороши для своих условий. Но считать их идеально приспособленными, значит писать очередную "просто сказку". Ничто, появившееся благодаря эволюции, не может быть названо совершенным.

 

Оливер Кневитт, университет Лейчестера

По материалам Science 2.0, перевод Maleus temporum

 

 

Комментарии 

 
#1 Anomalocaris 15.05.2014 13:57
Хорошо, пусть его лапки будут недоразвитыми в силу объективных причин, может такое быть. НО как на счёт их мускулистости? Наличие мышечной массы предполагает регулярную нагрузку. Он что, гантельки поднимал по утрам? :D

Лично я за гипотезу об участии этих конечностей в любовных играх. Звучит убедительно.
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Paleonews.ru

Maleus ВКонтакте