Короткие и толстые плюсневые кости и массивные фаланги, как у этого эдмонтозавра, явно были нужны, чтобы поддерживать вес. Как и большинство животных, нептичьи динозавры опирались только на пальцы ног, а плюсневые кости держали почти вертикально
Помимо лодыжки в ноге есть плюсневые кости и пальцы, опять-таки состоящие из фаланг. У людей стопа устроена необычно, так как мы стопоходящие: лодыжка находится близко к земле, стопа плоская, и при ходьбе мы опираемся на плюсневые кости. Большинство наземных позвоночных пальцеходящие, то есть их голеностоп поднят высоко над землей, плюсневые кости касаются земли только нижними концами, а при ходьбе они в основном опираются на пальцы. Это относится и к динозаврам – все они были пальцеходящими. И вновь строение плюсневых костей дает нам подсказки об образе жизни. Длинные тонкие плюсневые кости характерны для животных, которые быстро двигаются, именно такие кости были у многих теропод и орнитопод. Плюсневые кости некоторых теропод (включая продвинутых орнитомимозавров и тираннозаврид) плотно сцеплены вместе, образуя узкую, очень сильную стопу.
Задние ноги завропод (как у этого диплодока на фото) были приспособлены к тяжелой нагрузке. Гигантская жировая подушка формировала подошву и держала колоннообразные плюсневые кости над землей. Лодыжка короткая и наверняка была не очень подвижная
Тиреофоры, цератопсы и завроподы обладали короткими и толстыми плюсневыми костями. Такое строение конечностей подходит для медленной ходьбы и поддержания большого веса. Плюсневые кости завропод были настолько коротки, что лодыжка находилась близко к земле, в отличие от многих других динозавров. Но, как мы уже знаем, их стопу поддерживала огромная жировая подушка, как у слонов. Иными словами, даже завроподы были пальцеходящими.
Наконец, мы добрались до пальцев ног. Динозавры начали свою историю с пятью пальцами, но в процессе эволюции у них наблюдалась тенденция к уменьшению размеров пальцев на внутренней и внешней сторонах ступни. Самый дальний, или пятый, палец отсутствует у большинства динозавров (часто остается только короткая плюсневая кость), внутренний, или первый, палец тоже очень маленький или вовсе отсутствует у теропод и орнитопод. Большинство теропод и орнитоподы ходили, опираясь только на средние три пальца ноги. У некоторых манирапторов, например дромеозаврид, второй палец превратился в оружие: он нес увеличенный коготь, был приподнят над землей и не использовался для ходьбы. Так что эти динозавры ходили всего на двух пальцах.
На длинной тонкой ноге тираннозавроидов, подобных этому альбертозавру, плюсневые кости были плотно соединены при помощи специальных суставов на верхних концах. В результате ноги были легкими и хорошо подходили для быстрого передвижения, передачи энергии и поддержания веса
Кости пальцев ног у динозавров различаются по размеру и пропорциям. У завропод, анкилозавров и стегозавров они короткие и похожи на кирпичики, а у динозавров с длинными стройными ногами (например, у многих теропод и маленьких птицетазовых) – длинные и тонкие. Так что у одних динозавров ноги короткие и компактные, а у других длинные, с расставленными пальцами. Пропорции костей ног и кривизна когтей могут рассказать кое-что об образе жизни животного, особенно если мы говорим о птицах и птицеподобных тероподах. Например, пропорции пальцев ног говорят, что многие нептичьи тероподы ходили или бегали по земле. Но у некоторых из них есть признаки, наводящие на мысль, что они могли лазить по деревьям, хотя бы иногда. Некоторые специалисты утверждают, что дейноних и микрорапторпотенциально могли лазить по деревьям. Продолжаются споры о том, могли ли лазить и сидеть на ветках археоптерикс, конфуциорнис и другие птицеподобные манирапторы.
Маленькие птицеподобные манирапторы (как этот небольшой, размером с фазана синорнитозавр) обладали длинными и тонкими конечностями. При ходьбе дромеозавриды обычно приподнимали второй палец и опирались только на третий и четвертый
Функционирование скелета динозавра
Кости дают нам массу информации о строении тела животного, а также о том, как оно жило, как двигалось и на какие виды поведения было способно. Сочлененные скелеты не только показывают, как кости соединялись между собой при жизни, но и диапазон их возможных движений и какие позы мог принимать динозавр. Мы уже знаем, что отрасль биологии, которая изучает, как работают разные системы животного по его скелету, называется функциональной морфологией.
Важно помнить, что анатомия – это не только кости. На движения костей влияют хрящевые прокладки между ними, мышцы и веревки-сухожилия, которые соединяют кости. К большому разочарованию палеонтологов, почти ничего из этого не сохраняется в окаменелостях. Все они успевают разложиться до начала фоссилизации, потому их и называют «мягкими тканями», в отличие от «твердых тканей» – костей и зубов. По крайней мере мы можем получить некоторое представление о возможностях вымерших животных, сравнивая их скелеты со скелетами современных животных. Разработаны многочисленные методы, которые позволяют учитывать недостающие мягкие ткани и определять их влияние на передвижение и гибкость животных.
Самый простой и «традиционный» способ изучения функциональной морфологии у вымерших животных – двигать кости в суставах. Иногда для этого их моделируют на бумаге или при помощи математических расчетов. Это не очень точный метод, к тому же он обычно не учитывает влияние мягких тканей, о которых мы упоминали. Для него также нужен прямой доступ к самим окаменелостям, а они могут быть хрупкими или поврежденными. Благодаря технологическому прогрессу способы изучения функциональной морфологии сильно продвинулись. Регулярно используются цифровые модели скелетов, сделанные с помощью фотографий или сканеров, которые позволяют оцифровать форму костей. Пользоваться компьютерными моделями для изучения движения костей намного проще, чем работать с полноразмерными костями или их копиями. Порой результаты цифрового моделирования очень интересны и подтверждают некоторые противоречивые идеи о поведении динозавров. Давайте рассмотрим области анатомии динозавров, которые изучались с использованием как традиционных, так и современных методов.
Сегодня при изучении функциональной морфологии используются компьютерные модели и томография. В прошлом ученым часто приходилось манипулировать самими окаменелостями – или моделями окаменелостей, – чтобы увидеть, как животные могли бы двигаться при жизни. На фото: ученые изучают слепок черепа аллозавра
На протяжении десятилетий специалисты по динозаврам изучали челюсти гадрозавров и других игуанодонтов, чтобы понять, как эти животные жевали. Было предложено много идей, большинство из которых не объясняли, как мог возникнуть характерный рисунок износа зубов. В 1980-х гг. палеонтологи Дэвид Норман и Дэвид Вейшампел предложили новую идею. Они заметили, что через всю морду игуанодона, мантеллизавра и гадрозавров проходит зона, которая могла быть гибкой. Основываясь на том, как кости соединяются вокруг этой
