Наука изучающая динозавров: Какая наука изучает динозавров?, 13 (тринадцать) букв
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.
это какая наука? Что изучает палеонтология?
Палеонтология – это наука, которая изучает особенности строения и жизнедеятельности организмов, которые существовали в геологическом прошлом, по сохранившимся ископаемым останкам, следам жизнедеятельности и ориктоценозам.
Современная палеонтология
Ее можно также охарактеризовать как науку, которая занимается изучением всех доступных для исследования проявлений жизни в минувших экологических периодах на всех уровнях жизнедеятельности (организм, популяция, биогеоценоз).
Объект исследования позволяет утверждать, что палеонтология – это наука биологическая, находящаяся в тесной взаимосвязи с геологией, которая широко пользуется результатами исследований и вместе с тем служит незаменимым источником информации о среде жизни. Именно данная связь и обусловливает целостность палеонтологии, которая отслеживает в совокупности с другими факторами эволюцию развития живой природы в далеком геологическом прошлом.
Цель и задачи
Как уже упоминалось, наука палеонтология изучает вымершие организмы, жившие в геологическом прошлом. То есть цель изучения предполагает выяснение всех аспектов их существования. Это, в частности, строение (морфология) и систематика; распределение в пространстве и во времени; пути и закономерности эволюции; образ жизни и среда обитания.
Все задачи между собой взаимосвязаны. Так, само изучение морфологических особенностей не является самоцелью, а находится в тесной связи с систематизацией организмов. Строго научная система не может быть построена без изучения эволюционных аспектов, а пути исторического развития групп животных и растений невозможно проследить без информации о последовательном расположении их остатков в слоях и о влиянии факторов окружающей среды на организмы. Морфофункциональный анализ дает представление о связи образа жизни с морфологией существ. Таким образом, конечная и важнейшая задача палеонтологии – это познание эволюции органического мира в историческом развитии Земли.
Классификация
Палеонтология – это наука о вымерших организмах различного происхождения. Этот критерий и лег в основу классификации, а также определил наличие нескольких подразделений:
- Палеозоология занимается изучением ископаемых остатков организмов животного происхождения. Она, в свою очередь, делится на два раздела: первый исследует древних беспозвоночных, а второй – древних позвоночных.
- Палеоботаника посвящена изучению ископаемых растений. В ее составе насчитывают много дочерних наук. Это и палеоальгология (изучение ископаемых водорослей), и палеопалинология (изучение окаменелых остатков пыльцы и спор древних растений), и т. д.
- Палеомикология. Объектом ее изучения являются ископаемые окаменелости грибов.
- Микропалеонтология. Это условное название используется, когда речь идет об исследовании остатков древних микроорганизмов (бентосных простейших, остракод, различного зоо- и фитопланктона, бактерий).
- Палеоэкология изучает связи организмов, существовавших в далеком прошлом, между собой и с окружающей их средой в масштабах популяции и экосистемы.
- Палеобиогеография рассматривает закономерности локаций древних организмов в тесной связи с эволюцией климатов, тектоники и др.
- Биостратономия и тафономия занимаются изучением закономерностей распространения и захоронения древних остатков.
История палеонтологии: истоки
Правильная интерпретация знаний о природе окаменелостей является заслугой китайских и европейских натуралистов эпохи Возрождения.
В XVII веке двое ученых (Н. Стено, Р. Гук) практически одновременно, независимо друг от друга, впервые начинают вести речь о вымерших видах. А М. В. Ломоносов спустя сто лет развивает взгляды своих предшественников, предполагая, что в живой природе в процессе ее становления происходили постоянные эволюционные изменения.
Эти же идеи выдвигают и ученые из других стран: французы Ж. Бюффон и Ж. Сулави, британец Дж. Геттон.
Основы палеонтологии начали формироваться, когда в начале XIX века У. Смит смог обосновать механизм определения возрастной принадлежности геологических пластов на примере окаменелостей беспозвоночных и составил на основе своих предположений первую в истории геологическую карту.
Палеонтология как научная дисциплина. История становления
Основание ее как научной дисциплины является заслугой Ж. Кювье, который, проведя глубокий сравнительно-анатомический анализ остатков костей древних млекопитающих, фактически создал палеонтологию позвоночных.
Спустя несколько десятков лет французский ботаник Адольф Броньяр опубликовал свою работу «Истории ископаемых растений».
Таким образом он заложил основы палеоботаники.
Палеонтология – это наука, которая ранее называлась петроматогнозия. Первые упоминания нынешнего названия относятся к началу XIX века. Окончательно наука обрела свое имя в 1840-х годах, когда француз Д. Орбиньи стал употреблять термин «палеонтология» в своих публикациях.
Связь с другими науками
Палеонтология – это научная дисциплина, которая находится в тесной связи с другими биологическими науками. Эта связь в основном обусловлена частичным использованием методов смежных наук: популяционной генетики, биологии развития, цитологии, биохимии, биометрии и других.
Проведение современных палеонтологических исследований зачастую сопровождается использованием новейших методик, основанных на применении различного рода излучений, химического анализа, электронной и сканирующей микроскопии и т. д. Доказана тесная взаимосвязь и взаимообогащение с такими дисциплинами, как сравнительная анатомия, морфология и систематика животных и растений.
Необходимость проведения морфофункционального анализа и изучения морфогенеза скелетных структур окаменелостей обусловливает взаимопроникновение палеонтологии, физиологии, эмбриологии, биомеханики.
На современном этапе наблюдается расширение связей палеонтологии с экологическими науками (биогеоценологией, биогеографией) ввиду накопления большого количества материала, позволяющего проводить сравнительно-исторический анализ древних организмов с помощью методов актуализма.
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 похожа на попытку 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 хорошо бегают, 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 доказательства 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.
Наука о динозаврах | Пол Серено – Палеонтолог
Главная / Лаборатория окаменелостей / Классы / Наука о динозаврах
Станьте палеонтологом, чтобы получить уникальный опыт раскопок динозавров.
Этот интенсивный, но доступный курс охватывает основы геологии (горные породы и минералы, стратиграфия, история Земли), основы биологии (анатомия скелета, систематика), а также историю эволюции и биологию динозавров. Кульминацией курса станет мини-экспедиция на местонахождение ископаемых в юрских породах в горах Бигхорн в Вайоминге.
Наука о динозаврах — это курс бакалавриата, предлагаемый Чикагским университетом под руководством доктора Пола Серено. Он стал одним из самых популярных классов.
Dig Deep
“Этим летом группа профессора Пола Серено, занимающаяся наукой о динозаврах, отправилась на экскурсию на место раскопок в Вайоминге. Посмотрите на эти фотографии Даррена Леоу, выпускника 2013 года. Мы взяли BIOS 23100 – Наука о динозаврах профессора Пола. Серено, настоящий Индиана Джонс. На протяжении четверти мы изучали геологию, эволюцию динозавров, изучали окаменелости и образцы горных пород.
Лучший курс, который я проходил в колледже
… был «Наука о динозаврах» с профессором Полом Серено.