I slutet av krita vandrade en bisarra dinosaurie stränderna i den argentinska Rio Colorado. Det 10 meter långa rovdjuret hade "pneumatiska" ben och luftsäckar, som nu bara fåglar har, hjälpte till att andas. Tydligen fortsatte naturen experiment med strukturen i ben och andningsorganen på evolutionens grenar, parallellt med fågeln
Light and Air Sacks of Arosteon // Todd Marshall / Project Exploration
Fossiliserade dinosaurieben i vår tid överraskar inte längre någon, och förråd och samlingar i de flesta museer kan du göra paleontologisk forskning utan att lämna ditt hem. Nu har forskare fokuserat på analysen av bara de mest unika proverna, och av särskilt intresse är antingen gigantiska rovdjur, vilket alltid orsakar verklig rädsla och attraktion för allmänheten, eller övergångs- och mellanformer, en detaljerad analys av resterna är det bästa sättet att få respekt av specialister.
Paul Sereno och hans syd- och nordamerikanska kollegor bestämde sig för att döda två fåglar med en sten, och dinosaurien, som blev föremål för deras forskning, dog helt under sen kretstid.
Aerosteon riocoloradensis som beskrivs av dem, det vill säga Rio-Colorado Arosteon, hade luftsäckar - en unik egenskap som endast är karakteristisk för fåglar i vår tid.
Tack vare korsfinnade fiskar har alla markbundna ryggradsdjur lungor - en svampig vävnad mättad med blodkärl, vars huvudroll är ett intensivt utbyte av gaser, främst syre och koldioxid.
Naturligtvis beror kroppens behov och intensiteten av gasutbyte direkt av metabolismhastigheten, därmed strukturen hos denna mycket lunga. Till exempel är paddor och grodor, som bara ibland beslutar om korta simmar, nöjda med en enkel påse med glesa partitioner, och ytan på lungan hos en vuxen på grund av alveolerna är 35 gånger större än ytan på hela kroppen. I stort sett tack vare dessa 70 kvadratmeter har vi råd med maratonavstånd och intensiv hjärnaktivitet.
Luftkuddar
Dessa är håligheter anslutna till luftvägarna eller matstrupen, som kan fyllas med luft, men som inte utför funktionen av gasutbyte i de flesta ryggradsdjur. I svårfria amfibier är dessa ihopkopplade eller oparade utväxt i den bakre delen av munhålan, kallas sångsäckar. Reptiler (vissa sköldpaddor, ödlor) har blinda utväxt av lungorna.
Fåglar har 5 par påsar: buken, som sträcker sig från huvudbronkierna och ligger mellan organen i bukhålan; de återstående fyra paren är extrapulmonala förlängningar av de sekundära bronkierna: cervikala, liggande längs matstrupen; klavikulär, ofta sammanslagning till en interklavikulär; främre bröstet - på buksidan av bröstet; bakpectorals - på sin ryggsida.
Huvudfunktionen för dessa påsar hos fåglar är att suga in luft genom lungorna, särskilt under flygning, liksom termoregulering av kroppen och ändra fåglarnas specifika tyngdkraft under simning och dykning. Många ben i fågelskelettet (lår, axel, bröstben osv.) Har håligheter fyllda med utväxt av säcken. Fåglar har också säck som inte är förknippade med bronkierna; utväxterna av dessa faryngeala näsa-säckar i vissa fåglar tränger in i skalens ben, under huden och i frambenen.
Däggdjur har också flera typer av luftsäckar: 1) som uppstår som parade utväxt av slemhinnan i Eustachian-rören (i hästar, åsnor, zebror) och belägna på halsen, i den Atlantiska regionen; 2) parade och oparade formationer som uppstår i struphuvudet och tjänar till att förstärka ljudet (sångsäckar); 3) sträcker sig från den bakre bredda änden av luftröret (i manliga randiga tätningar) eller från matstrupen (i manliga valrossar) tjänar till att förändra kroppens specifika vikt; 4) i spermavalen, en blindpåse med en volym på upp till 1 m 3 som öppnar sig i blåshålet, där den drar luft innan du dyker.
Men fåglarnas lungor räckte inte, så de fick airbags - specialbehållare som låg bakom lungorna och tillät dem att andas inte bara vid inandning, utan också vid utandning.
Och till skillnad från alla andra landdjur "andas" inte själva lungorna på fåglarna - i den meningen att den inte expanderar eller sammandras: skillnaden i tryck som krävs för att fylla och släppa luften tas över av luftsäckarna. De fylls med lungorna under inandning, och när fågeln andas ut, kommer "avfall" luft ut ur lungorna och ersätts av "ren" luft från påsarna. De senare är dessutom mycket användbara för dykning, och motsvarande hålrum bredvid organen tillåter speciellt zealous fåglar att undvika överhettning.
Kampanjvideo:
Det tio meter långa rovdjuret, vars rester upptäcktes redan 1996 vid stränderna i det argentinska Rio Colorado, hade en liknande "dräkt".
Kanske var det utrustningen som gjorde det möjligt för den isolerade sydamerikanska befolkningen att överleva tills Late Cretaceous, medan dess närmaste släkting, Allosaurus, i Nordamerika, sedan åtskild av havet, led under Tyrannosaurus angrepp.
Den aosteon som beskrivs i PLOS ONE drabbades inte av forskare: för att hitta luftsäckar behövde de inte ens se benen, arbetet gjordes för dem av en datortomograf.
Liksom hos fåglar visade sig aerostheons skelett, för att matcha namnet, vara "pneumatiserad". Enligt Sereno bekräftar håligheterna i benen att det finns luftsäckar. Och även om arosteon inte hade några nyckelfunktioner i fågelns skelett, som en köl eller en speciell ribbbur, hade den en "gaffel" som de som gillar att göra en önskan älskar att bryta, och dess lungor fungerade exakt som fåglarna.
Det är svårt att föreställa sig att detta rovdjur, större än en elefant, hade mycket lätta och luftiga ben.
Fåglar som klass uppstod tidigare än detta prov dog på stränderna i Rio Colorado, men forskare är säkra på att deras fynd bekräftar den långa preliminära förberedelsen av evolutionen för flygning.
Dessutom var dessa långsträckta håligheter i kroppen, utöver andning, mycket effektiva för att återfördela kroppsvikt i bipedala löpare och för att sprida värme från kraftfulla muskler. Och även om det är svårt att bedöma den fina strukturen i strukturen från resterna av 85 miljoner år gamla, hittade Sereno påsar under huden på hans avdelning, så att offret med frimodighet kunde överge sig vid bara synen av ett svullet och till och med något pulserande formidabelt rovdjur.