Микроизнос зубов

До сих пор мы рассматривали только простейшие методы изучения диеты ископаемых животных, многие из которых, по сути, основаны на сравнении с современными животными. Но для изучения диеты динозавров к их зубам и челюстям применяются и более сложные высокоточные методы.

В течение нескольких десятилетий биологи, исследующие питательные привычки животных, использовали мощные микроскопы для изучения следов износа на зубах. Это позволяет выяснить, какие виды пищи ело животное и как двигало челюстями. Некоторые животные просто открывали и закрывали пасть, поэтому на их коронках появлялись вертикальные царапины. Другие двигали челюстями из стороны в сторону, взад-вперед или даже по кругу, поэтому на поверхности их зубов остались более сложные следы. Изучение микроскопических потертостей и царапин – микроизноса – было впервые проведено на зубах ископаемых приматов в 1970-х гг. Технология оказалась настолько полезной, что эксперты вскоре начали изучать зубы многих других ископаемых животных, особенно млекопитающих. К динозаврам этот метод не применяли до конца 1990-х гг.

На зубах динозавров микроизнос не так заметен, как на зубах млекопитающих. Отчасти это связано с тем, что они питались не такими растениями, как млекопитающие, а отчасти – с тем, что динозавры постоянно сменяли свои зубы. Зубы динозавров использовались совсем недолго, а потом выпадали и заменялись другими, в то время как млекопитающие сохраняют свои зубы в течение многих лет, благодаря чему следы износа у них проявляются более ярко. Линии роста на зубах завропод и других динозавров показывают, что зуб держался всего около месяца, а потом его выдавливал из лунки новый.

Микроизнос кончиков зубов завропода диплодока демонстрирует мелкие царапины. Они проходят параллельно длинной оси зубной коронки и образовались, по-видимому, при протягивании пищи через кончики зубов

Несмотря на эти ограничения, о микроизносе зубов динозавров удалось немало узнать. Исследования зубов тиреофоров показывают, что позднемеловой анкилозаврид эуплоцефал совершал сложные движения нижней челюстью при жевании. Судя по микроизносу, он двигал челюстью взад-вперед. Такой вид движения называется пропалинальным (у людей он не встречается, но так жуют другие современные животные, например слоны и кролики[9]). Строение челюстного сустава, которое позволяет челюсти скользить назад и вперед, а также очевидное истирание зубов тоже говорит в пользу именно такого движения челюстей эуплоцефала. Другие исследования износа зубов тиреофоров, например раннеюрского сцелидозавра, показывают, что он в основном совершал простые, вертикальные режущие движения при жевании. Микроизнос зубов гадрозавра представляет собой многочисленные мелкие царапины. Это указывает на диету с преобладанием хвои, а также на сложные движения челюстями, включающие некоторую степень пропалинальности.

Микроизнос зубов еще предстоит изучить у многих видов динозавров, например стегозавров. Но даже без исследований очевидно, что их зубы не слишком изношены, только у нескольких особей некоторых видов есть небольшие вертикальные следы от соприкосновения кончиков зубов друг с другом или с растительной пищей. Небольшое истирание зубов стегозавров, а также тот факт, что у них изношены только кончики зубов, указывают на то, что эти динозавры не жевали пищу.

Микроизнос зубов динозавров обычно соответствует представлениям об их питании, основанным на строении зубов и челюстей. Но есть несколько групп динозавров, у которых это не так. У них данные микроизноса, похоже, противоречат остальным данным.

Несколько исследований посвящены микроизносу зубов диплодокоидных завропод. На них видны многочисленные мелкие параллельные царапины, а исследования, опубликованные в 1990-х гг., показали, что на их зубах нет микроскопических углублений, характерных для травоядных, которые питаются на уровне земли. Эти углубления вызываются попаданием на растения, растущие на земле или рядом с землей, крошечных частиц почвы. Поэтому считалось, что диплодокоиды объедали листву с высоких веток, в полном соответствии с образом жизни, предсказанным на основе их длинной шеи и умения вставать на задние лапы.

Завроподы вроде диплодока жили в условиях, когда растительная пища была на всех уровнях: на кронах деревьях и на уровне земли, например в виде папоротников. Как часто эти динозавры ели папоротники, неизвестно. Возможно, что довольно часто

Совсем недавно эта гипотеза была поставлена под сомнение исследованиями, сообщавшими о многочисленных углублениях на зубах реббахизаврид и диплодоцид. Эти углубления появляются от случайного попадания песчинок в пасть, и их присутствие говорит, что эти динозавры в основном питались на уровне земли, поедая наземные растения без разбору. В пользу питания диплодокоидов у поверхности земли также свидетельствует широкая пасть некоторых из них. Впрочем, это еще не «последнее слово» в дискуссии о пищевом поведении диплодокоидов. Кончики их зубов сильно стерты необычным образом, и похоже, что их череп был крепким и хорошо выдерживал высокие нагрузки при укусе. Питание на уровне земли не объясняет ни этот износ, ни сильные челюсти. Эти признаки больше соответствуют срыванию листьев с ветвей.

Получается запутанная, даже противоречивая картина. Все потому, что выяснить диету, поведение и образ жизни давно вымершего животного непросто, и различные источники иногда дают разные результаты или ведут в разные направления. Благодаря наблюдению за современными животными мы знаем, что они часто не ограничиваются одним видом поведения или питания. Напротив, они приспосабливаются к окружению, используют все возможности и меняют поведение в соответствии с имеющимися ресурсами. Возможно, некоторые диплодокоиды не были узкими специалистами и поедали растительность то с уровня земли, то с крон деревьев.

Необычное истирание длинных тонких зубов диплодока заставило некоторых специалистов предположить, что при питании он захватывал ветку, а затем резко тянул вверх или вниз, чтобы сорвать с нее листву