Поза шеи зауропода
зауроподов Положение шеи - предмет, который время от времени обсуждается среди ученых: некоторые отдают предпочтение позам, близким к горизонтальным, а другие - более вертикальному. В ходе исследований были рассмотрены различные способы получения доказательств и анализа, в том числе: попытки реконструировать нейтральное положение их шеи и оценить диапазон движений путем изучения костей; попытка реконструировать метаболизм зауроподов и энергетические потребности для поддержания невероятно длинной шеи в различных позах; и сравнение анатомии шеи зауроподов с анатомией ныне живущих животных. [ 1 ] [ 2 ]
Биомеханика
[ редактировать ]Биомеханика скелетов и шей зауроподов может помочь определить, под каким углом располагалась шея. [ 3 ]
Гибкость
[ редактировать ]В 2013 году исследование, проведенное Мэтью Дж. Кобли и опубликованное в PLOS ONE, было посвящено гибкости шей зауроподов. Они сравнили шеи страусов с шеями зауроподов, чтобы выяснить, насколько гибкими на самом деле были шеи. В исследовании отмечается, что предыдущие исследования биомеханики показали, что шеи располагались между крайними точками вертикальной и наклоненной вниз шеей. В заключение, исследование показало, что гибкость шеи зауроподов не должна основываться только на остеологии, а если это так, то результаты следует использовать с осторожностью. Несмотря на отсутствие сохранившейся мышечной ткани, определяющей гибкость, шеи зауроподов, вероятно, были менее гибкими, чем считалось ранее. [ 4 ]
В 2014 году Майк П. Тейлор проанализировал гибкость шеи апатозавра и диплодока . Он обнаружил, что Cobley et al. был неверным в том смысле, что позвонки подразумевают, что шея менее гибкая, чем на самом деле. Кобли и др. обнаружили, что шеи оказались гораздо менее гибкими, чем на самом деле, когда к ним был добавлен хрящ. Было обнаружено, что хрящ между суставами позволял шее сгибаться далеко за 90°. Однако Тейлор отметил, что, хотя шея могла сгибаться выше вертикали, остеологическая нейтральная поза была бы примерно горизонтальной, а в привычной позе голова была поднята вверх в позе тревоги. [ 5 ]
Накачка мускулов
[ редактировать ]Шеи зауроподов, вероятно, были очень мускулистыми, что соответствовало их уровню питания. Brachiosaurus brancai (ныне Giraffititan ), вероятно, был высоким браузером, поэтому у него была более мускулистая шея, чем у других зауроподов, таких как диплодок и дикреозавр, которые интерпретировались как низкие браузеры. Длина хвоста и конечностей B. brancai также должна быть больше, чтобы сбалансировать наклоненную шею. [ 6 ] Однако вопрос о том, были ли зауроподы эндотермными или экзотермными, играет важную роль в том, как зауроподы имели мускулы, поскольку у эндотермических животных особенно больше кишечника и желудка, чем у эктотермных. Количество необходимого кишечника могло определять, сколько пищи съели зауроподы и, следовательно, на какой высоте держали их головы. [ 7 ]
Сердечный и метаболический стресс
[ редактировать ]Некоторые считают, что вертикальное положение шеи зауроподов требует невероятно высокого кровяного давления и силы сердца. Исследование 2000 года, проведенное Роджером Сеймуром и Харви Лиллиуайтом, показало, что кровяное давление, необходимое для достижения головы с вертикальной шеей, будет составлять 700 миллиметров ртутного столба (28 дюймов рт. ст.), что интерпретируется как смертельное для эндотермных животных или очень опасное для экзотермных, даже с адекватной сердечной мускулатурой. [ 2 ] Более позднее исследование Сеймура пришло к выводу, что для перекачки крови к голове животному потребовалась бы половина потребляемой энергии. Это поставило бы зауроподов в невыгодное положение из-за того, что они были высокими браузерами и вместо этого имели более низкую шею во время кормления, чем обычно изображают. [ 8 ]
Вышеупомянутая работа вкратце отвергает гипотезу о вторичном сердце на шее. [ 9 ] как эволюционно неправдоподобное предположение, что артериальные клапаны не могут играть никакой роли без соответствующей мускулатуры.
Гипотезы
[ редактировать ]
Было выдвинуто несколько гипотез, призванных разрешить спор о том, как зауроподы держали шею. [ 1 ]
Горизонтальная поза
[ редактировать ]Кент Стивенс и Майкл Пэрриш были двумя основными сторонниками горизонтального положения шеи. В 1999 году они изучили роды Apatosaurus и Diplodocus и обнаружили, что привычная поза этих родов слегка отклонена. Они утверждали, что у обоих зауроподов шеи были гораздо менее гибкими, чем считалось ранее, а шейные позвонки диплодока были более негибкими, чем у апатозавра . Эти две позы предполагают, что зауроподы питались землей, а не поедали более высокую флору. [ 12 ] Позже, в 2005 году, Стивенс и Пэрриш изучили биомеханику шеи зауроподов на более широком разнообразии зауроподов, начиная с юрского периода: апатозавра , диплодока , камаразавра , брахиозавра , дикреозавра , цетиозавра и эугелопуса . Было заявлено, что у всех была горизонтальная или даже наклоненная шея. [ 13 ]
Однако в 2009 году в этом аргументе было обнаружено множество недостатков. Майкл П. Тейлор и др. сравнил положение шеи зауроподов с положением шеи современных рептилий и других четвероногих , обнаружив, что привычные позы этих животных полностью отличаются от предположений Стивенса и Пэрриша. Ошибки последних проистекают главным образом из их предубеждений относительно привычной жизненной позы животных, которая, как они просто предполагали, естественным образом соответствует Остеологической Нейтральной Позе (или ОНП). Тейлор и др. обнаружите, что ONP — это не фактическая привычная поза любого исследуемого животного, а произвольно выбранная средняя точка между двумя структурными крайностями расположения костей. [ 1 ] Таким образом, ONP — это всего лишь одно место в диапазоне физически возможного движения.
Наклонная поза
[ редактировать ]Другая, более широко поддерживаемая гипотеза о положении шеи зауроподов заключается в том, что шеи держались под наклоном, но не так вертикально, как обычно изображают. [ 1 ] Даниэла Шварц и др. в 2006 году опубликовал исследование лопаток и коракоидов, иногда слитых в лопатокоракоиды, родов зауропод. Раньше считалось, что плечевые пояса зауроподов расположены горизонтально вдоль туловища, но Шварц и др. обнаружили, что пояса не следовало располагать горизонтально, а вместо этого они должны были располагаться под углом в среднем от 55° до 65°. В ходе исследования были реконструированы скелеты диплодока , камаразавра и титанозавра Opisthocoelicaudia , известные по полному плечевому поясу, с правильной ориентацией лопатокоракоидов. Для Диплодока лопатка под углом 60° означала бы, что шея расположена более или менее горизонтально. [ 11 ] не слишком сильно отличается от горизонтальной позы. [ 12 ] [ 13 ] У молодого камаразавра, найденного Гилмором, первоначально было описано, что у него лопаточно-коракоид находится «в нужном месте», но он ориентирован под углом 45 °, Шварц и др. раскритиковал эту позицию. Скелет, найденный Шварцем и др. с углом лопатокоракоида аналогична предыдущей реконструкции рода Осборна, Мука и Йенсена. Было обнаружено, что опистоцеликаудия имела две возможные позы, в каждой из которых лопаточно-коракоид находился под углом около 60 °. Никакие предыдущие реконструкции, в отличие от Camarasaurus , не восстанавливали Opisthocoelicaudia аналогичным образом. [ 11 ]
Вертикальная поза некоторых зауроподов
[ редактировать ]Несмотря на скептицизм, анатомические данные показали, что Эугелоп и Брахиозавр держали шею под вертикальным углом, что считалось невозможным для зауроподов. Исследования пришли к выводу, что кровяное давление и энергия, затрачиваемые на поддержание шеи прямо, были бы слишком велики, чтобы выжить; тем не менее Эвгелоп и Брахиозавр , по крайней мере, так или иначе сделали это. Энергия, затрачиваемая на перекачку крови к голове, считается слишком большой для большинства зауроподов, но когда они часто путешествуют, что было предложено для этих двух родов, это действительно позволило бы сэкономить энергию. Биомеханические данные свидетельствуют в пользу вертикального положения шеи во время путешествий, чтобы распределить ресурсы. Исследование, в котором был сделан этот вывод, также проверило, сколько энергии было бы затрачено при ходьбе на 100 м (330 футов) и стоянии с вертикальной шеей. Приблизительный вывод заключался в том, что было бы израсходовано примерно равное количество энергии. Удлиненные шейные ребра являются скелетным свидетельством наличия сильного корпуса, поддерживающего шею и ограничивающего ее движения при ходьбе. Исследование подтверждает идею о том, что во времена засухи и голода прямая шея имела решающее значение для выживания этих зауроподов. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Jump up to: а б с д Тейлор, член парламента; Ведель, MJ; Нэйш, Д. (2009). «Положение головы и шеи у динозавров-зауроподов, сделанное на основе современных животных» (PDF) . Acta Palaeontologica Polonica . 54 (2): 213–220. дои : 10.4202/app.2009.0007 .
- ^ Jump up to: а б Сеймур, RS; Лиллиуайт, HB (2000). «Сердце, положение шеи и интенсивность обмена веществ динозавров-зауроподов» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 267 (1455): 1883–7. дои : 10.1098/rspb.2000.1225 . ПМК 1690760 . ПМИД 11052540 .
- ^ Jump up to: а б Кристиан, А. (2010). «Некоторые зауроподы подняли шеи – свидетельство того, что Euhelopus zdanskyi активно лазят по местам » . Письма по биологии . 6 (6): 823–825. дои : 10.1098/rsbl.2010.0359 . ПМК 3001369 . ПМИД 20519198 .
- ^ Кобли, MJ; Рэйфилд, Э.Дж.; Барретт, премьер-министр (2013). «Межпозвоночная гибкость шеи страуса: значение для оценки гибкости шеи зауроподов» . ПЛОС ОДИН . 8 (8): е72187. дои : 10.1371/journal.pone.0072187 . ПМЦ 3743800 . ПМИД 23967284 .
- ^ Тейлор, член парламента (2014). «Количественная оценка влияния межпозвоночного хряща на нейтральную позу шеи динозавров-зауроподов» . ПерДж . 2 : е712. дои : 10.7717/peerj.712 . ПМЦ 4277489 . ПМИД 25551027 .
- ^ Кристиан, Андреас (2008). «Положение шеи и общее строение тела зауроподов» . Ископаемый рекорд . 5 (1): 271–281. дои : 10.1002/mmng.20020050116 .
- ^ Франц, Р.; Хаммел, Дж.; Кейнцле, Э.; Кёлле, П.; Гунга, ХК; Клаусс, М. (2009). «Аллометрия внутренних органов у живых амниот и ее значение для динозавров-зауроподов» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 276 (1662): 1731–1736. дои : 10.1098/rspb.2008.1735 . ПМК 2660986 . ПМИД 19324837 .
- ^ Сеймур, RS (2009). «Поднятие шеи зауропода: получить меньше стоит дороже» . Письма по биологии . 5 (3): 317–9. дои : 10.1098/rsbl.2009.0096 . ПМЦ 2679936 . ПМИД 19364714 .
- ^ Чой, Д.С.; Альтман, П. (29 августа 1992 г.). «Сердечно-сосудистая система барозавра: обоснованное предположение» . Ланцет . 340 (8818): 534–6. дои : 10.1016/0140-6736(92)91722-к . ПМИД 1354287 . S2CID 7378155 .
- ^ Борсук-Бялыницкая, М. М. (1977). «Новый камаразаврид-зауропод Opisthocoelicaudia skarzynski gen. n., sp. n. из верхнего мела Монголии» (PDF) . Польская палеонтология . 37: 5–64.
- ^ Jump up to: а б с Шварц, Даниэла; Фрей, Эберхард; Мейер, Кристиан А. (2007). «Новая реконструкция ориентации грудного пояса зауроподов». Анатомическая запись . 290 (1): 32–47. дои : 10.1002/ar.20405 . ПМИД 17441196 .
- ^ Jump up to: а б Стивенс, К.А. (1999). «Положение шеи и пищевые привычки двух юрских динозавров-зауроподов». Наука . 284 (5415): 798–800. дои : 10.1126/science.284.5415.798 . ПМИД 10221910 .
- ^ Jump up to: а б Стивенс, Калифорния ; Пэрриш, Дж. М. (2005). «Положение шеи, зубной ряд и стратегии питания юрских динозавров-зауроподов» . В Тидуэлле, Вирджиния ; Карпентер, Кеннет (ред.). Громовые ящерицы: динозавры-зауроподоморфы . Блумингтон: Издательство Университета Индианы. стр. 212–232. ISBN 978-0-253-34542-4 .
