Найти в Дзене

Как по костям определить гравитацию. Часть третья.

Предыдущая часть: В предыдущей статье показано, что реальный вес крупнейших наземных животных может быть не более 60 т даже при высокой силе тяжести и это не противоречит их существованию.  Но возможно, даже такие данные сильно преувеличены.  Для начала, нам надо понять как вообще определяют вес вымерших животных, ведь зачастую кроме фрагментов костей от них ничего не остаётся. Первое уравнение зависимости веса животного от размеров его костей предложил Д.Ф. Андерсон (1985), оно основано на уравнении регрессии между объединенной плечевой и бедренной окружностью и массы тела (M) в выборке из 33 современных млекопитающих от 0,47 кг до 5900 кг. (Anderson J.F., Hall - Martin A."Long-bone circumference and weight in mammals, birds and dinosaurs."Journal of the Zoological Society of London,1985) M = 0,084 × (Ch + Cf)²,⁷³ Существуют и более сложные формулы для определения веса по костям, например Кампионе - Эванса, но у них всех есть огромный недостаток. Они все опираются на данные по соврем

Предыдущая часть:

В предыдущей статье показано, что реальный вес крупнейших наземных животных может быть не более 60 т даже при высокой силе тяжести и это не противоречит их существованию. 

Но возможно, даже такие данные сильно преувеличены. 

Для начала, нам надо понять как вообще определяют вес вымерших животных, ведь зачастую кроме фрагментов костей от них ничего не остаётся.

Первое уравнение зависимости веса животного от размеров его костей предложил Д.Ф. Андерсон (1985), оно основано на уравнении регрессии между объединенной плечевой и бедренной окружностью и массы тела (M) в выборке из 33 современных млекопитающих от 0,47 кг до 5900 кг. (Anderson J.F., Hall - Martin A."Long-bone circumference and weight in mammals, birds and dinosaurs."Journal of the Zoological Society of London,1985)

M = 0,084 × (Ch + Cf)²,⁷³

Существуют и более сложные формулы для определения веса по костям, например Кампионе - Эванса, но у них всех есть огромный недостаток. Они все опираются на данные по современным животным. А как мы увидели ранее, строение костей животных древности очень сильно отличается от нынешних. Эти формулы годятся только для современных животных!

Конечно, существует вариант определения массы и по самой простой формуле плотности тела, умноженной на его объём, но в реальности тут тоже множество "но".

Средняя плотность тел динозавров, как и других наземных животных считается примерно 1 тонна на м³ (точнее 0,97 т/м³). Однако, даже Мак Нелли Александер, на которого ссылается Википедия как на автора формул массы, предостерёг от такого упрощения плотности.

В статье 2006 года (R. McNeill Alexander. Dinosaur biomechanics.Institute for Integrative and Comparative Biology, University of Leeds, Miall Building, Leeds LS2 9JT, UK, 2006.) он указал, что поскольку ткани тела и воздух в лёгких имеют очень разную плотность (если мышцы и жир равны 1,05 т/ м³ и 0.9 т/м³, а воздух всего 0,001 т/м³, а кости около 2 т/м³), то следует учитывать влияние на общую плотность воздушных мешков и объём лёгких. Кроме того, не зная какую конституцию тела имело древнее животное ("толстое" или "худощавое") итоговые оценки веса могут расходиться в 50 %. И это чисто субъективный фактор, зависящий от мнения конкретного исследователя.

Пневматизация позвонков зауропода ( серый цвет - воздушные мешки )
Пневматизация позвонков зауропода ( серый цвет - воздушные мешки )

Влияние плотности тела динозавра на его массу описывает в своем блоге профессор портсмутского университета Метт Ведель. Метт указывает на те ошибки, которые допускаются при попытках измерить вес титанозавров и сам получает результаты, сильно расходящиеся с данными из научных работ, при этом не выходя за рамки официальной науки.

Метт с костями самых крупных динозавров.
Метт с костями самых крупных динозавров.

В своём блоге он приводит конкретный пример по новому зауроподу 2014 года (из "A Gigantic, Exceptionally Complete Titanosaurian Sauropod Dinosaur from Southern Patagonia, Argentina".Lacovara, Kenneth ) Проф. Лаковара используя уравнения Кампионе - Эванса определяет вес динозавра как 59т, при этом вероятностный диапазон очень большой ( 40-80 т), что указывает на низкую точность метода. 

Метт разделяет тело завропода и по частям получает примерно тот же объём ~ 57 м³, но указывает, что у зауроподов тело не округлое, а приплюснутое в сечении (в результате вместо 57 м³ в реальности тело могло быть уменьшено аж до 40 м³), также отмечает что плотность тела вовсе не 1 тонн/м³ как принято считать для большинства животных.

Количество воздушных мешков в теле крупных динозавров было не меньше чем у птиц. Значит, средняя плотность тела зауропода нужно считать как 0,73 т/м³
Количество воздушных мешков в теле крупных динозавров было не меньше чем у птиц. Значит, средняя плотность тела зауропода нужно считать как 0,73 т/м³

Зауроподы имели большое количество воздушных мешков как в теле, так и в костях, потому плотность получится ближе к плотности тела птиц - 0,73 тонн/м³ (о воздушных полостях: Schwarz Daniela, Eberhard Frey and Christian A. Meyer."Pneumaticity and soft-tissue reconstructions in the neck of diplodocid and dicraeosaurid sauropods." )

-4

Как мы видим, при плотности 0,73 т/м³ и объёме 40 м³ вес титанозавра уменьшается с 57 до 28 тонн, а если усредним результаты, получается не больше 36 тонн, такую величину выбрал и сам Мэтт (т.о.уменьшение относительно официальных подсчётов 30-50%). Этот коэффициент можно применить и для других гигантов, тем более, что бедренная кость этого лишь на четверть меньше самых крупных ящеров - аргентинозавра и патагонтитана. Если пропорционально увеличить обьём, то вес крупнейших динозавров мог не превышать даже 55 т. И это при полторакратной силе тяжести.

продолжение следует.....

Далее: