Вымершие

   Аэростеон (латинской «Aerosteon», происходит от древне-греческого языка  «ἀερο» - «воздух» и «ὀστέον» -  остеон «кость» в дословном переводе «Воздушная кость») — является родом ящеротазовых динозавров из семейства неовенаторид «Neovenatoridae», подотряда тероподов, обитавших в позднем меловом периоде мезозойской эры около 85 — 83 миллионов лет назад, на территории современной Южной Америки, а именно Аргентины.

 

Описание:

    В конце мелового периода по берегам аргентинской Рио-Колорадо ((испанской «Rio Colorado» — буквально красная река) — река в Аргентине, на севере Патагонии), бродил причудливый динозавр. У десяти метрового хищника были «пневматические» кости, а дышать лёгким помогали воздушные мешки, которые сейчас есть только у современных птиц. Видимо, эксперименты со строением костей и дыхательной системой природа продолжала и на ветвях эволюции, параллельных птичьей.

    Окаменелыми костями динозавра в наше время уже никого не удивишь, а запасники и коллекции большинства музеев могут позволить проводить палеонтологические исследования, не выезжая из дому. Теперь ученые сосредоточились на анализе лишь самых уникальных образцов, а особый интерес представляют или гигантские хищники, всегда вызывающие неподдельный страх и влечение публики, или переходные и промежуточные формы, детальный анализ останков которых — лучший способ заработать уважение специалистов.

     Как и у птиц, скелет аэростеона под стать названию оказался «пневматизированным». По мнению палеонтолога Пола Серено, полости, содержащиеся в костях, подтверждают существование воздушных мешков. И хотя никакими ключевыми особенностями птичьего скелета наподобие киля или особой грудной клетки аэростеон не обладал, у него была «вилочка», которую так любят разламывать любители загадать желание, а его легкие работали в точности как у птиц.

    Трудно себе представить, что этот хищник размерами больше слона обладал очень легкими и воздушными костями!

    Наличие таких воздушных «мешков» до сих пор отличало птиц от прочих животных. Дело в том, что для полёта в воздухе необходимы огромные энергетические затраты, а значит, и сверхнасыщенность организма кислородом. Поэтому дыхание птиц устроено особым образом. У них имеется по пять пар своеобразных мехов-насосов, которые расположены в промежутках между внутренними органами, под кожей и даже внутри полых костей. Вначале воздух поступает в задние мешки, оттуда – в лёгкие, где происходит газообмен, затем воздух оказывается в передних мешках и далее выделяется наружу. При этом порция воздуха через всю дыхательную систему проходит за два вдоха и два выдоха. Удобство здесь в том, что лёгким не нужно сокращаться, делая дыхание прерывистым, – воздух через них проходит непрерывным потоком от задних мешков к передним, как словно бы в груди был включён вентилятор. Примерно такой же дыхательный механизм Пол Серено обнаружил и у ископаемого ящера.

   Воздушные мешки или полости, соединены с дыхательными путями или с пищеводом, они были способны наполняться воздухом, но не выполняли функцию газообмена у большинства позвоночных животных. У бесхвостых земноводных это парные или непарные выросты в заднем отделе ротовой полости, называемые голосовыми мешками. У пресмыкающихся (некоторые черепахи, ящерицы) – слепые выросты лёгких.

   У птиц пять пар мешков: брюшные, отходящие от главных бронхов и расположенные между органами брюшной полости; остальные четыре пары – внелёгочные продолжения вторичных бронхов: шейные, лежащие вдоль пищевода; ключичные, часто сливающиеся в один межключичный; передние грудные – на брюшной стороне грудной клетки; задние грудные – на спинной её стороне.

  Основная функция этих мешков у птиц заключается не только в просасывании воздуха через лёгкие, особенно во время полёта. Эти мешки также выполняют очень важную функцию терморегуляции организма и изменение удельного веса птиц при плавании и нырянии. Многие кости скелета птиц (бедро, плечо, грудина и другие) имеют полости, заполненные выростами таких мешков. У птиц есть также мешки, не связанные с бронхами; выросты этих глоточно-носовых мешков у некоторых птиц проникают в кости черепа, под кожу и в передние конечности.

У млекопитающих тоже есть несколько видов воздушных мешков:
1) возникающие как парные выросты слизистой оболочки евстахиевых труб (у лошадей, ослов, зебр) и расположенные на шее, в области атланта;
2) парные и непарные образования, возникающие в гортани и служащие для усиления звука (голосовые мешки);
3) отходящий от заднего расширенного конца трахеи (у самцов полосатого тюленя) или от пищевода (у самцов моржей), служит для изменения удельного веса тела;
4) у кашалота открывающийся в дыхало слепой мешок объёмом до одного кубического метра, куда он набирает воздух перед нырянием.

     Кроме того, эти вытянутые полости внутри тела кроме дыхания были весьма эффективны в перераспределении массы тела у двуногих бегунов и в отведении тепла от мощных мышц. И, хотя о тонкой структуре строения по останкам возрастом восемьдесят пять миллионов лет судить трудно, палеонтолог Пол Серено обнаружил у своего подопечного мешки еще и под кожей, так что его жертва могла смело сдаваться уже при одном только виде вздутого и даже немного пульсирующего грозного хищника. Воздушные мешки обнаруженные у аэростеона, находились в передней части грудной клетки, а также в костях и, предположительно, под кожей. Эти воздушные мешки позволяли динозавру как-бы «надуваться», и таким устрашающим видом, пугать не только свою жертву, а еще и других хищников-конкурентов.

   Мог ли этот «слон» (размером он был даже больше слона) в перспективе научиться летать? Вопрос смешной. Раздув сенсацию, средства массовой информации по понятным причинам умолчали, что Пол Серено с коллегами вовсе и не собирались роднить этого динозавра с птицами. Пол Серено считает, что воздушные мешки служили ему, главным образом, для высвобождения избыточного тепла, пустоты рассеивали горячий воздух от центра тела, и динозавр не перегревался. Поскольку потовых желёз у зверя не имелось, и дыхание было единственным способом охлаждения. Так же, несмотря на большие размеры, полые кости делали его легче. Как результат, это имело воздействие на воздушный позвоночник и позволяло немного облегчить вес мастодонта.

    Является ли аэростеон звеном эволюции между ящерами и птицами? Серено сомневается: никакими особенностями птичьего скелета, наподобие киля или особой грудной клетки, аэростеон не обладал. Кроме того, птицы как класс возникли раньше, чем этот ящер бегал по земле нынешней Аргентины.

    Последнее замечание палеонтолога подтверждает удивительный факт: в 1992 году на острове Вега возле Антарктики был найден скелет обыкновенной утки, которой... семьдесят миллионов лет. То есть, в меловой период, когда ящеры ещё только «эволюционировали в птицу», утиное «кря-кря» уже раздавалось в небе.
     Сенсация со слоноподобным пращуром птиц, не успев возникнуть, стала сразу же сдуваться. Не повезло «летающим слонам»…

    Обнаруженные палеонтологами останки аэростеона (Голотип: MCNA-PV-3137) включали в себя: один зуб, некоторые черепные кости, количество частичных или полных позвонков от шеи, спины и крестца, несколько шейных и спинных ребер,  кости, которые находятся между грудиной и тазом, и не соединяются с позвонками, вилочка или поперечный рычаг, который является раздвоенной костью (обнаружен у птиц и некоторых других животных), фрагмент скапулокоракоида, левая подвздошняя кость, а также фрагменты левой и правой стороны лобка. Неполное слияния некоторых из костей динозавра указывают на то, что это была особь, не достигшая половой зрелости.

    По оценкам ученых-палеонтологов этот двуногий плотоядный хищник весил около двух тонн, был десять метров в длину, ростом до двух с половиной метров и жил примерно восемьдесят пять миллионов лет назад в сантонском ярусе. Некоторые ученые предполагают, что динозавр, возможно, имел перья, однако по-настоящему летать был не в состоянии.

       Уникальная находка аэростеона, также предполагает, что его дыхательная система имела своеобразные свойства. Современным птицам не хватает двух наших растягивающихся, работающих сообща, легких. У них система воздушного мешка, который заставляет воздух циркулировать через легкое. Другой мешок воздуха находится ближе к спине. Как уже упоминалось, кости птиц также облегчены, как и кости «Aerosteon riocoloradensis».

    Пол Серено (Paul Sereno), работающий в Национальном Географическом обществе, руководящий группой палеонтологов в данной работе, объяснил: «Вообще-то легкие не растягиваются. Вместо этого, птицы развили систему мехов или мешков с воздухом, которые прокачивают воздух через легкие. Но, это не причина того, что птицы могут летать выше и быстрее летучих мышей, которые, как все млекопитающие используют легкие для дыхательного процесса с меньшей эффективностью».

     Лаборанты Чикагского университета потратил годы на очистку и сканирование костей ящера, чтобы, наконец, раскрыть доказательства воздушных мешочков в полости тела «Aerosteon». Ранее палеонтологи нашли только дразнящие доказательства в позвоночнике, за пределами полости легких. Описанный в «PLos ONE» аэростеон совершенно не пострадал от ученых: для того чтобы найти воздушные мешки, им даже не пришлось пилить кости, работу за них сделал компьютерный томограф. Ученые исследовали все имеющиеся кости и фрагменты динозавра с помощью современной «компьютерной томографии», которая позволила увидеть окаменелые кости изнутри. Изображение показало, что в костях позвоночника, ключицы и бедерных костей находились маленькие пустоты (отверстия), которые туннелями соединялись с еще большими пустотами. Когда «Aerosteon riocoloradensis» был жив, эти пустоты были покрыты тонким слоем мягких тканей, наполненных и способных задерживать воздух при жизни динозавра. Ученые находят похожие пустоты в костях современных птиц.

      Таким образом, в результате анализов и компьютерной томографии дыхательной системы аэростиона и выяснилось данное сходство с современными птицами.
      Этот анализ окаменелостей показал доисторические эволюционные связи между динозаврами и современными птицами.

       Помимо прочего, палеонтологам удалось обнаружить несколько сохранившихся зубов аэростеона. По ним исследователи также смогли установить несколько интересных фактов. Выяснилось, что новый вид является очень близким биологическим родственником аллозавра («Allosaurus»), который не обитал в Южной Америке и вымер задолго до появления аэростеона.

     В связи с этим у исследователей возникает вопрос: каким образом аэростеон смог унаследовать родственные связи от давно вымершего аллозавра. Одна из версий заключается в том, что аэростеон обитал в значительно отдаленном регионе, защищенном от внешних врагов, а в Южную Америку этот вид всего лишь мигрировал. Как утверждают ученые, «Aerosteon» изначально не принадлежал ни к одной из трех групп больших теропод, которые были известны и широко населяли южные континенты в течение этого времени, а именно абелизавриды «Abelisauridae», кархародонтозавриды «Carcharodontosauridae» или спинозавриды «Spinosauridae». Сначала Пол Серено предположил, что он может быть связан с «Allosauroid»  из юрского периода, но это было подтверждено в последующих исследованиях ученых, которые признали вид сходным с «allosauroids» с большими когтями на передних конечностях, похожими на спинозавра «spinosaurs».

    Десятиметровый хищник, останки которого ученые обнаружили ещё в 1996 году на берегах аргентинской Рио-Колорадо, обладал похожим «снаряжением».

     Возможно, именно эта экипировка позволила изолированной южноамериканской популяции дожить до позднего мелового периода, в то время как его ближайший родственник аллозавр в отделённой, тогда океаном Северной Америке, пострадал под натиском тираннозавра.

     В самом деле, крупный хищник был обнаружен двенадцать лет назад, во время экспедиции в 1996 году, финансируемой Национальным географическим обществом под руководством ученых-палеонтологов Дэвида и Люсиль Паккард, но, очистка и сканирование полного скелета, а также полное понимание и, следовательно, выводы по этому древнейшему динозавру заняли довольно много времени.

    «Aerosteon riocoloradensis» - первый наглядный пример представителей больших, плотоядных зверей, дышащих как птица, связавший современных птиц с древними динозаврами самым неожиданным образом.
     С каждой такой уникальной находкой, как аэростеон, ученые узнают все больше и больше о специализированной дыхательной системе птиц, благодаря их близким предкам.

      Всего лишь, через каких-то там 100 миллионов лет потомки «воздушнокостного» строения тела взлетели к облакам.

 

Визитная карточка:

Род:    Аэростеон («Aerosteon»)
Вид:    Аэростеон рио-колорадский «Aerosteon  riocoloradensis»
Семейство:    Неовенаториды («Neovenatoridae»)
Инфраотряд:    Карнозавры («Carnotaurus»)
Подотряд:    Тероподы («Theropoda»)
Отряд:    Ящеротазовые («Saurischia»)
Надотряд:    Динозавры («Dinosauria»)
Класс:    Пресмыкающиеся («Reptilia»)
Тип:    Хордовые («Chordata»)
Царство: Животные («Animalia»)
Длина до, м.:  9-11,5
Высота до, м.:  2,45
Вес, тонн: 2
Жил, млн. лет назад: 85-83
Место обитания:  Южная Америка (Аргентина)

Исторические факты открытия вида:

    В 2008 году группа палеонтологов под руководством известного ученого-палеонтолога Пола Серено (Paul Callistus Sereno) из Чикагского университета (США), а также ведущего исследователя проекта «National Geographic» (Национальное географическое общество владеет «National Geographic News») обнаружили в аргентинской провинции Мендоса останки уникального и удивительного динозавра в одном километре от аргентинской реки Рио-Колорадо.

    Новый вид обнаруженного динозавра Серено назвал «Aerosteon» (латинской «Воздушная кость»).
Пол Серено и его южно- и североамериканские коллеги провели исследования и решили, что этот динозавр скончался еще в позднем меловом периоде.

   Что особо удивило и заинтриговало ученых-исследователей, это то, что описанный ими в 2008 году «Aerosteon riocoloradensis», то есть аэростеон рио-колорадский, обладал воздушными мешками — уникальной особенностью, характерной в наше время только для птиц.

   Получается, что у птиц в очередной раз сменился «самый старший предок»…
Птицы как класс возникли раньше, чем этот экземпляр почил на берегах Рио-Колорадо, однако ученые уверены, что их находка подтверждает длительную предварительную подготовку эволюции к полёту.

   Всего на сегодняшний день известен лишь один скелет «Aerosteon» и он представлен единственным известным видом — «Aerosteon riocoloradensis».

   Однако, впервые его останки были обнаружены еще в 1996 году в формировании «Anacleto», датируемые сантонским ярусом около восьмидесяти четырех миллионов лет назад.

   «Aerosteon» был впервые описан Полом Серено в статье, которая появилась в интернет-журнале «PLoS ONE» в сентябре 2008 года. Но, Международный кодекс зоологической номенклатуры (МКЗН) (английской «International Code of Zoological Nomenclature» - международно признанный свод правил, касающихся употребления научных названий таксонов (систематических групп) животных) не признал онлайн публикации имени для нового вида. Для МКЗН считается действительным только распечатывание копий  в подобных публикациях, которые не были подготовлены и распространены, хотя именно эти действия должны были быть осуществлены данным журналом. Интернет журнал «PLoS ONE» изначально не выполнил это требование для нового вида «Aerosteon». И, 21 мая 2009 года, главный редактор этого журнала наконец-то согласовал с МКЗН, каким именно образом необходимо было исправить эту оплошность. Так, появилась публикация с комментариями к оригинальной работе и с добавлением, о том, что требования были выполнены по состоянию на эту дату. Следовательно, хотя описание появилось в 2008 году, «Aerosteon» официально получил свое название и был признан только в 2009 году.