Кровеносные сосуды в костях тираннозавра переписывают науку о динозаврах

Раненый тираннозавр оставил микроскопические следы заживающих кровеносных сосудов, которые 66 миллионов лет спустя раскрывают секреты выживания динозавров. Credit: Shutterstock

Несмотря на десятилетия усилий, учёным так и не удалось восстановить ДНК динозавров. Большинство современных палеонтологических исследований по-прежнему сосредоточено на поиске следов органического материала в окаменелостях, но ДНК не пережила течение времени.

Многое из того, что мы знаем о динозаврах, получено из окаменелых костей и зубов. Эти прочные останки хорошо сохраняются, но дают лишь ограниченное представление о том, как на самом деле жили эти животные.

С другой стороны, мягкие ткани могут рассказать гораздо больше. К таким редким ископаемым материалам относятся мышцы и связки, пигменты или даже кожа (например, чешуя или перья). Они дают важные подсказки о внешности, движении и поведении.

Ещё один тип мягких тканей, иногда сохраняющихся внутри костей, — это кровеносные сосуды. Исследовательская группа, в которую вхожу и я, идентифицировала сохранившиеся кровеносные сосуды в окаменелости тираннозавра, и наши результаты недавно были опубликованы в журнале Scientific Reports.

Открытие, начавшееся с физики

Будучи студентом-физиком в Университете Реджайны, я присоединился к исследовательской группе, которая использовала ускорители частиц для изучения окаменелостей. В то время я применил передовые методы 3D-визуализации для изучения кости тираннозавра и заметил структуры, которые оказались кровеносными сосудами.

Спустя почти шесть лет я сейчас работаю над докторской диссертацией, продолжая применять физические методы для улучшения анализа окаменелостей.

Крупнейший из когда-либо найденных тираннозавров

Сохранившиеся сосуды были взяты из необычного экземпляра по имени Скотти. Хранящийся в Королевском музее Саскачевана в Канаде, Скотти — самый крупный из когда-либо обнаруженных тираннозавров и один из наиболее полных.

Есть свидетельства того, что Скотти жил трудной жизнью около 66 миллионов лет назад. Многие из его костей носят следы травм, возможно, от столкновения с другим динозавром или от болезней. Одно ребро выделяется особенно: на нём виден крупный перелом, который лишь частично сросся.

Когда кости повреждаются, организм усиливает активность кровеносных сосудов в поражённой области для поддержки заживления. Структуры, которые мы наблюдали в ребре Скотти, по-видимому, являются частью этого процесса, образуя плотную сеть минерализованных сосудов, которые мы реконструировали с помощью 3D-моделей.

Передовая визуализация раскрывает скрытые структуры

Изучение внутренней части окаменелых костей сопряжено с двумя основными проблемами. Во-первых, исследователям нужно заглянуть внутрь, не повредив образец. Во-вторых, окаменелые кости чрезвычайно плотны, так как за миллионы лет минералы заместили исходный органический материал.

Первоначально мы рассматривали возможность использования компьютерной томографии (КТ), аналогичной той, что применяется в медицине. Хотя этот метод не является разрушительным, стандартные КТ-сканеры не могут проникнуть сквозь плотную структуру крупных окаменелостей.

Вместо этого мы обратились к синхротронному излучению — мощной форме высокоинтенсивных рентгеновских лучей, получаемых на специализированных ускорительных установках. Этот метод позволил нам визуализировать крошечные внутренние особенности, такие как кровеносные сосуды, с поразительной чёткостью.

Синхротронная визуализация также позволила проанализировать химический состав структур. Сосуды сохранились в виде богатых железом минерализованных слепков, что является распространённым процессом окаменения. Интересно, что они были обнаружены в двух различных слоях, что отражает сложную историю окружающей среды, способствовавшую их сохранению.

Что кровеносные сосуды рассказывают о жизни динозавров

Частично заживший перелом в ребре Скотти даёт редкую возможность изучить, как тираннозавр восстанавливался после травмы. Изучая сохранившиеся кровеносные сосуды, исследователи могут получить представление о процессах заживления и стратегиях выживания крупных хищных динозавров.

Эта работа также может стать основой для сравнения с другими видами динозавров и современными животными, такими как птицы, которые являются близкими родственниками динозавров.

Полученные данные также могут помочь в будущих поисках окаменелостей. Кости, несущие следы травм или болезней, могут с большей вероятностью сохранять кровеносные сосуды или другие мягкие ткани, что поможет учёным выбирать перспективные образцы.

Благодаря сочетанию физики, палеонтологии и передовых технологий визуализации исследователи начинают раскрывать детали биологии динозавров, которые когда-то считалось невозможным изучать.

Источники:

Материалы предоставлены The Conversation. Оригинал написан Джеритом Лео Митчеллом, кандидатом наук по физике, Университет Реджайны.

Джерит Л. Митчелл, Маурисио Барби, Райан К. Маккеллар, Моника Кливети, Иэн М. Коулсон. Анализ сосудистых структур в сломанном ребре тираннозавра in situ. Scientific Reports, 2025; 15 (1) DOI: 10.1038/s41598-025-06981-z