Цератозавр
Общие сведения
Цератозавр (от древнегреческого — «рогатый ящер» или «рогатая ящерица») — род плотоядных динозавров, обитавших в юрском периоде, приблизительно от 156 до 145 миллионов лет назад. Типовым и наиболее известным видом данного рода является Ceratosaurus nasicornis. Цератозавры представляли собой типичных бипедальных (двуногих) хищников с мощными задними и редуцированными передними конечностями. География их распространения была весьма широкой: ископаемые остатки обнаруживаются на различных континентах, что свидетельствует о глобальном ареале обитания этого хищного таксона по всей территории суши того времени.
История изучения
Первый типовой экземпляр цератозавра был обнаружен на территории Соединенных Штатов Америки в 1884 году. Научное описание животного составил известный американский палеонтолог Отниел Чарлз Марш. Находка пришлась на период активных палеонтологических изысканий конца XIX века, когда динозавры Северной Америки начали приобретать огромную популярность в научной среде.
В течение длительного времени новые образцы практически не встречались, однако впоследствии хорошо сохранившиеся скелеты и костные фрагменты были обнаружены не только в США, но и за пределами североамериканского континента. Важнейшие открытия были сделаны германской палеонтологической экспедицией в Танзании (Африка), где в числе множества других динозавров были раскопаны кости цератозавра. В XXI веке, в 2008 году, остатки цератозавра были найдены в Европе, на территории современной Португалии. Поскольку в юрском периоде Европа представляла собой систему островов, а Атлантический океан только начинал формироваться и был достаточно узким, присутствие цератозавров в этом регионе объясняется существованием временных сухопутных мостов, по которым животные могли мигрировать между континентами.
Описание и анатомическое строение
Цератозавр являлся крупным бипедальным тероподом. Первоначальные оценки, основанные на первых реконструкциях, определяли его длину примерно в 7 метров. Современные оценки габаритов варьируются в диапазоне от 5 до 9 метров, а масса животного оценивается от 275 до 670 килограммов. Подобный разброс в цифрах объясняется неполнотой найденных скелетов. В палеонтологической литературе также выделяли дополнительные виды цератозавров, которые отличались от типового большими или меньшими размерами.
Осевой скелет изучен не полностью, поэтому точное количество позвонков остается неизвестным. Установлено, что крестцовый отдел состоял из шести сросшихся позвонков, а длинный хвост насчитывал не менее 50 позвонков. Хвост был тяжелым, мускулистым и выполнял важнейшие биомеханические функции: он служил противовесом массивной передней части тела и помогал животному отталкиваться при передвижении.
Передние конечности были сильно уменьшены в размерах. Кости запястья в ископаемых остатках не обнаружены (предполагается, что они могли состоять из хрящевой ткани). Кисть имела четыре пальца, при этом четвертый палец был значительно редуцирован. В отличие от некоторых других теропод, чьи передние лапы атрофировались полностью, кисть цератозавра сохраняла способность к хватательным движениям. На мощных задних конечностях первый палец был укорочен и не касался земли при ходьбе. У самого первого обнаруженного типового экземпляра кости плюсны были сросшимися. В научной среде ведется дискуссия о природе этого явления: одни исследователи считают слияние плюсневых костей видовой нормой, другие полагают, что найденный экземпляр был больной особью с выраженной костной патологией.
Череп хищника отличался крупными размерами: у типового экземпляра его длина составляла 62 сантиметра, а у других представителей в среднем достигала полуметра. Объем мозговой полости указывает на достаточно развитый головной мозг, необходимый для сложного охотничьего поведения. Челюсти были высокими, крепкими и вмещали массивные зубы (по 15 зубов на каждой стороне челюсти). Передние зубы были самыми длинными и предназначались для глубокого разрывания плоти, тогда как остальные зубы, меньшего размера, использовались для перерезания мышечных волокон.
Наиболее яркой анатомической особенностью цератозавра, давшей название роду, являлось наличие рогов на черепе. По средней линии морды, сразу за носовыми отверстиями, располагался крупный рог, а над глазницами — два рога меньшего размера (всего три роговых образования). Ископаемые остатки сохранили костные ядра этих структур, которые при жизни животного были покрыты прочными кератиновыми чехлами.
Важной чертой цератозавра было строение таза со слитыми костями, что придавало ему структурное сходство с тазом современных птиц. Это морфологическое сходство долгое время служило основанием для ошибочной гипотезы о том, что именно от цератозавров произошли птицы. Современные исследования показали, что эволюционная линия цератозавров отделилась от общего древа динозавров задолго до появления истинных предков птиц, а строение таза является результатом конвергентной эволюции.
Образ жизни и палеоэкология
Большинство североамериканских находок цератозавра приурочено к геологической формации Моррисон, формирование которой происходило около 156 миллионов лет назад. Палеоклимат данного региона представлял собой полузасушливую среду с четко выраженными влажным и сухим сезонами (климат был подобен современному муссонному климату Индии). Ландшафт изобиловал реками, болотами и озерами. Растительность была представлена мхами, грибами, хвощами, древовидными папоротниками, гинкговыми деревьями и хвойными (в частности, доисторическими араукариями). Покрытосеменные (цветковые) растения в ту эпоху еще не появились.
Цератозавр делил среду обитания с огромным количеством других динозавров. Из растительноядных здесь обитали гигантские зауроподы (брахиозавры, диплодоки, камарозавры) и стегозавры. Главным хищником и пищевым конкурентом в этой экосистеме выступал более крупный аллозавр. Чтобы избежать прямого конкурентного исключения, виды занимали разные экологические ниши. Аллозавр был доминирующим сухопутным хищником, охотившимся на суше, в то время как цератозавр предпочитал держаться вблизи водоемов (рек и болот), ведя полуводный образ жизни, напоминающий экологию современного крокодила.
Основу рациона цератозавра в прибрежных зонах составляли древние кистеперые и лучеперые рыбы, первые водные черепахи, крокодилы и крупные земноводные. При этом он мог нападать и на сухопутных динозавров. Снижению конкуренции с аллозаврами способствовали разница в размерах, разделение мест обитания, а также возможная специализация на поедании разных частей туш погибших животных. Тем не менее, аллозавр, как более крупный апекс-хищник, представлял серьезную угрозу и при случае мог охотиться на самих цератозавров.
Функция знаменитых черепных рогов цератозавра долгое время оставалась предметом научных дебатов. Первоначально предполагалось, что рог использовался как физическое оружие во время охоты на добычу. В конце XX века преобладающей стала теория о том, что рога применялись во внутривидовых схватках самцов за доминирование и право спаривания (подобно боям современных рогатых млекопитающих или ящериц). В современной палеонтологии также допускается, что рога могли вовсе не использоваться в физическом контакте, а служили исключительно средством визуальной демонстрации в период брачных игр для привлечения самок или устрашения соперников.
Значение в культуре
Благодаря эффектной внешности и выраженному рогу на морде цератозавр стал одним из самых узнаваемых динозавров в массовой культуре. В ранних фантастических кинофильмах его часто изображали в сценах охоты на первобытных людей. Подобные реконструкции полностью антинаучны, так как цератозавры вымерли более 145 миллионов лет назад, тогда как первые люди появились около 2 миллионов лет назад, что абсолютно исключает возможность их встречи.