В края на Креда причудлив динозавър бродял по бреговете на аржентинския Рио Колорадо. 10-метровият хищник имаше "пневматични" кости, а въздушните торбички, които сега имат само птиците, помогнаха да дишат. Очевидно природата продължи експерименти със структурата на костите и дихателната система върху клоните на еволюцията, успоредна на птицата
Леки и въздушни чували на Arosteon // Todd Marshall / Project Exploration
Вкаменелите кости на динозаври в наше време вече не изненадват никого, а складовете и колекциите на повечето музеи могат да ви позволят да проведете палеонтологични изследвания, без да напускате дома си. Сега учените се съсредоточиха върху анализа на само най-уникалните образци и от особен интерес представляват или гигантски хищници, които винаги причиняват истински страх и привличане към обществото, или преходни и междинни форми, детайлен анализ на останките от които е най-добрият начин да спечелите уважението на специалистите.
Пол Серено и неговите колеги от Южна и Северна Америка решават да убият две птици с един камък, а динозавърът, който станал обект на изследванията им, загинал изцяло в периода на късната креда.
Описаният от тях Aerosteon riocoloradensis, тоест Arosteon в Рио-Колорадо, имаше въздушни торбички - уникална особеност, характерна само за птиците в наше време.
Благодарение на кръстосната риба всички сухоземни гръбначни имат бели дробове - гъба тъкан, наситена с кръвоносни съдове, основната роля на която е интензивен обмен на газове, предимно кислород и въглероден диоксид.
Естествено, нуждите на организма и интензивността на газообмена директно зависят от скоростта на метаболизма, следователно и от структурата на този много бял дроб. Например, жабите и жабите, които само от време на време се решават на къси плувки, се задоволяват с обикновена торба с оскъдни прегради, а повърхността на белия дроб при възрастен поради алвеолите е 35 пъти по-голяма от повърхността на цялото тяло. Благодарение на тези 70 квадратни метра можем да си позволим маратонски разстояния и интензивна мозъчна активност.
Въздушни възглавници
Това са кухини, свързани с дихателните пътища или хранопровода, способни да се запълнят с въздух, но не изпълняват функцията на обмен на газ при повечето гръбначни животни. При земноводните без опашки това са сдвоени или несдвоени израстъци в задната част на устната кухина, наречени гласови торбички. Влечугите (някои костенурки, гущери) имат слепи израстъци на белите дробове.
Птиците имат 5 чифта торби: коремни, простиращи се от основните бронхи и разположени между органите на коремната кухина; останалите 4 двойки са екстрапулмонални разширения на вторичните бронхи: цервикални, разположени по протежение на хранопровода; клавикуларна, често се слива в една интерклавикуларна; предна гръдна част - от коремната страна на гърдите; задни пекторали - от гръбната му страна.
Основната функция на тези торбички при птиците е да засмукват въздух през белите дробове, особено по време на полет, както и терморегулация на тялото и да променят специфичната тежест на птиците по време на плуване и гмуркане. Много кости от скелета на птиците (бедрото, рамото, гръдната кост и др.) Имат кухини, пълни с израстъци на чували. Птиците също имат торбички, които не са свързани с бронхите; израстъците на тези фарингеално-назални торбички при някои птици проникват в костите на черепа, под кожата и в предните крайници.
Бозайниците също имат няколко вида въздушни торбички: 1) възникващи като сдвоени израстъци на лигавицата на евстахиевите тръби (при коне, магарета, зебри) и разположени на шията, в атлантическия регион; 2) сдвоени и несдвоени образувания, които възникват в ларинкса и служат за усилване на звука (вокални чували); 3) простиращ се от задния разширен край на трахеята (при мъжки раирани уплътнения) или от хранопровода (при мъжки моржове), служи за промяна на специфичното тегло на тялото; 4) в сперматозоида, сляпа торба с обем до 1 m 3, която се отваря в духалката, където извлича въздух преди гмуркане.
Но белите дробове на птиците не бяха достатъчни, така че те се сдобиха с въздушни възглавници - специални контейнери, разположени зад белите дробове и позволяващи да дишат не само при вдишване, но и при издишване.
И за разлика от всички други сухоземни животни, самата белодробна тъкан на птиците не "диша" - в смисъл, че не се разширява или свива: разликата в налягането, необходимо за запълване и освобождаване от въздуха, се поема от въздушни сакове. Те се пълнят с белите дробове по време на вдишване, а когато птицата издиша, „отпадният“въздух излиза от белите дробове и се заменя с „чист“въздух от торбичките. В допълнение, последните са много полезни за гмуркане, а съответните кухини до органите позволяват на особено ревностни птици да избегнат прегряване.
Промоционално видео:
Десетметровият хищник, чиито останки са открити още през 1996 г. на брега на аржентинския Рио Колорадо, имаше подобно "облекло".
Може би именно оборудването е позволило на изолираното население в Южна Америка да оцелее до края на Кредата, докато най-близкият му роднина Алозавърът в Северна Америка, след това разделен от океана, пострада под натиска на Тиранозавъра. Аостеонът, описан в PLos ONE, не страда от учени: за да намерят въздушни сакове, те дори не е трябвало да виждат костите, работата е извършена за тях от компютърен томограф.
Както при птиците, скелетът на аеростеона, за да съответства на името, се оказа "пневматизиран". Според Серено, кухините, съдържащи се в костите, потвърждават съществуването на въздушни чували. И въпреки че аростеонът не притежаваше ключови характеристики на скелета на птицата, подобно на кила или специална ребра, той имаше „вилица“, която тези, които обичат да правят желание, обичат да се счупят, а дробовете му работеха точно като птици.
Трудно е да си представим, че този хищник, по-голям от слон, имаше много леки и ефирни кости.
Птиците като клас са възникнали по-рано, отколкото този екземпляр загинал на брега на Рио Колорадо, но учените са сигурни, че техните открития потвърждават дългата предварителна подготовка на еволюцията за полет.
В допълнение, тези удължени кухини в тялото, в допълнение към дишането, са били много ефективни при преразпределяне на телесното тегло при бипедални бегачи и при разсейване на топлина от мощни мускули. И макар да е трудно да се прецени фината структура на останките от останките на 85 милиона години, Серено откри торби под кожата на отделението си, така че жертвата да може смело да се предаде при вида на подут и дори леко пулсиращ страховит хищник.
