Как передвигается животное размером с полуприцеп? Это вопрос, который ученые давно задают о зауроподах, крупнейших известных динозаврах, которые могли весить до 70 тонн. Они шли, как жирафы, поднимая обе свои левую и правую ноги в величественном марше? Или как слон, поднимающий и ставящий одну переднюю ногу, а затем противоположную заднюю, чтобы идти пешком?
Ни то, ни другое, согласно новому анализу окаменелых следов. Вместо этого гигантские звери опустили по одной ступне с каждой стороны, неторопливо размахивая диагональными ногами, как это делают сегодня бобр или еж.
По словам Кэри Вудраффа, палеонтолога-завропода из Музея динозавров Великих равнин и полевой станции, метод анализа следов можно использовать и для реконструкции походки других динозавров, который не участвовал в исследовании. «То, как они это делали, многое говорит нам о том, как двигались эти животные», — говорит он. «Это действительно опрятно».
Окаменелые кости могут выявить форму тела вымершего животного, но палеонтологи обращаются к следам и другим свидетельствам, чтобы сделать вывод о таких вещах, как поведение и передвижение. Прошлые исследования показали, что зауроподы, группа динозавров с длинной шеей, которые жили между 201 и 66 миллионами лет назад, ходили «быстрой походкой», как жирафы, когда левая или правая ноги касались земли одновременно.
Но это предложение не имело смысла для Йенса Лалленсака, палеонтолога из Ливерпульского университета Джона Мура. По его словам, если бы зауропод шел таким путем, он рисковал бы упасть, перенося свой гигантский вес в каждую сторону. «Если животное весом от 30 до 40 тонн упадет, оно погибнет».
Поэтому Лалленсак и его коллега-палеонтолог Питер Фолкингем из John Moores выбрали новый подход. Они выбрали три следа — линии следов, оставленных одним зауроподом, — обнаруженные возле гипсовых карьеров на юго-западе Арканзаса в 1989 и 2018 годах.
Сначала они измерили расстояние между каждым отпечатком, отметив, были ли следы оставлены передней или задней частью животного, левой или правой ногой. Затем исследователи рассчитали, как различные фазы конечностей, или измерения временной задержки между передними и задними лапами, соответствуют следам. Походка каждого животного экстраполируется из этого измерения: например, походка с фазой конечностей 0% означает, что передние и задние ноги с одной стороны качаются синхронно.
Фазу конечностей можно сопоставить с телом гипотетического зауропода, измерив его туловище или расстояние между его плечами и бедрами. Для каждой потенциальной фазы конечности вдоль дорожки эта длина туловища может варьироваться в зависимости от набора отпечатков. Но у настоящего производителя гусениц было однородное тело. «Животное не станет ни длиннее, ни короче во время ходьбы, — объясняет Лалленсак.
Для всех возможных фаз конечностей исследователи рассчитали, какая из них соответствует длине туловища, которая изменилась меньше всего. Они обнаружили, что для каждой дорожки зауропод ходил по схеме «диагонального куплета»: всегда опустив одну ногу с каждой стороны и поднимая диагональные конечности почти синхронно , сообщает команда сегодня в Current Biology .
Лалленсак был удивлен. «Я думал, что они могут ходить как слоны, поднимая и ставя каждую ногу одну за другой, — говорит он.
Исследователи протестировали свой метод на дорожках, оставленных современными животными, включая собак, лошадей, верблюдов, слонов и даже енотов, сравнив свою работу с видеороликами о прогулке живых животных. Каждый раз их анализ предсказывал правильную походку.
Это «разумный» вывод, говорит палеонтолог Джеймс Фарлоу из Университета Пердью в Форт-Уэйне, который отмечает, что он «всегда думал, что диагональная походка имеет больше смысла, чем шаговая походка» для зауроподов.
Но и Фарлоу, и Вудрафф говорят, что зауроподы были разнообразны, различались по размеру и, возможно, по способу передвижения. «Я не уверен, что то, что делал этот конкретный зверь в Арканзасе, — единственное, что могла бы сделать эта фауна», — говорит Фарлоу, который работал над близлежащими следами зауроподов в Техасе.
Лалленсак соглашается и планирует применить анализ к другим зауроподам и динозаврам.
«Для этих животных след — это интимный момент времени, — говорит Вудрафф. «Это помогает нам понять их так, как мы редко можем».