Тираннозавр рекс — один из наиболее изученных и сравнительно часто встречающихся динозавров, известных науке. Это также, пожалуй, самый знаменитый динозавр, о котором слышал, вероятно, каждый человек.
Однако в научном сообществе палеонтологов уже несколько десятилетий не утихает спор: некоторые окаменелости, которые одни учёные считают молодыми, ювенильными особями тираннозавра, другие относят к совершенно отдельному виду — нанотираннусу (Nanotyrannus).
Разрешить этот спор сложно, потому что так называемые «ювенильные» экземпляры обычно фрагментированы гораздо сильнее, чем взрослые особи, что затрудняет сравнение.
Недавнее исследование проанализировало новый образец, получивший название «Сражающиеся динозавры», найденный в геологической формации Хелл-Крик (Hell Creek) в Монтане. В этом уникальном окаменелом остатке сохранились полностью скелеты цератопса и небольшого тираннозавра, застывших в момент схватки. То, что ранее считалось молодым тираннозавром рексом, теперь оказалось представителем совершенно иного вида.
Это открытие поразительно не только тем, что наконец-то разрешает давний спор, но и потому, что оно радикально меняет наше понимание того, как развивался и вел себя тираннозавр рекс.
Формация Хелл-Крик
Формация Хелл-Крик, расположенная в «бэдлендах» Монтаны, представляет собой толщу пресноводных глин, аргиллитов и песчаников мощностью около 175 метров, сформировавшуюся в конце мелового периода, примерно 65,5 миллионов лет назад. Это место дало миру множество окаменелостей — растений, млекопитающих, рыб, рептилий, амфибий и разнообразных динозавров, включая тираннозавра и трицератопса.
Во времена формирования этих слоёв климат региона был мягким: наличие пальм и крокодилов свидетельствует о субтропическом характере местности, без длительных холодов.
Формация совпадает по возрасту с концом мелового периода и так называемой мелово-палеогеновой границей (K–T). В этом слое наблюдается повышенное содержание иридия — редкого элемента, который, как полагают, является доказательством падения метеорита, вызвавшего одно из крупнейших массовых вымираний на Земле, включая исчезновение динозавров.
На протяжении почти сорока лет в формации Хелл-Крик находили мелких тираннозавридов, включая небольшой череп CMNH 7541. Первоначально, в 1946 году, его отнесли к роду Gorgosaurus, но позднее переосмыслили как отдельный вид и назвали Nanotyrannus lancensis.
Однако эта классификация вызывала бурные споры. Многие учёные считали, что Nanotyrannus просто представлял собой ювенильную форму Tyrannosaurus rex, поскольку в его строении сочетались черты, характерные для молодых особей тираннозавров. Кроме того, T. rex долгое время считался единственным тираннозавридом, дожившим до конца мелового периода в Северной Америке, а значит, по логике, «нанотираннус» просто не мог быть отдельным видом.
Позже были найдены и другие схожие экземпляры — например, BMRP 2002.4.1, получивший неформальное имя «Джейн» (Jane). Несмотря на внешнее сходство с CMNH 7541, многие исследователи продолжали считать, что это лишь юная особь T. rex.
Эти так называемые «молодые» тираннозавры использовались для моделирования роста и поведения T. rex, помогая учёным понять, как он развивался от вылупления до взрослого состояния. Но если гипотеза о том, что эти окаменелости принадлежат вовсе не T. rex, верна, то большая часть наших представлений о развитии и биологии этого знаменитого хищника оказывается ошибочной.
Изучение окаменелости
Образец NCSM 4000 — это скелет небольшого тираннозавра из пары «Сражающихся динозавров», найденной вместе с цератопсом. Он представляет собой полностью сочленённый скелет, то есть все кости сохранились в естественном анатомическом положении.
Поначалу находку раскопала частная группа для коммерческой продажи, но в 2021 году окаменелость приобрёл Музей естественных наук Северной Каролины. К счастью, раскопщики тщательно задокументировали процесс, сделав множество фотографий, что позволило учёным подтвердить подлинность расположения костей и реконструировать их первоначальное состояние.
Для определения возраста находки использовались методы палинологии (анализ пыльцы), магнитостратиграфии (изучение магнитных свойств пород) и уран-свинцового датирования. В результате было установлено, что особь жила примерно 66,9 миллионов лет назад, то есть за короткое время до глобального вымирания в конце мелового периода.
Скелет оказался почти полным — череп, позвоночник, плечевой и тазовый пояса, передние и задние конечности. Это делает его одним из самых целостных ископаемых тираннозавридов, причём впервые удалось обнаружить полностью сохранившиеся передние конечности с двумя пальцами и рудиментарной костью третьего.
По ростовым кольцам и другим признакам исследователи определили, что динозавр погиб в возрасте примерно 20 лет, то есть был взрослым.
Сравнение более чем с 200 другими экземплярами тираннозавров показало: этот динозавр имел ряд особенностей, нехарактерных для T. rex и типичных для Nanotyrannus.
Разрешение старого спора
Скелет NCSM 4000 оказался не только необычайно полным, но и обладал рядом анатомических особенностей, совпадающих с другими спорными находками — например, с «Джейн».
- Кости кисти были значительно длиннее, чем у любого известного экземпляра T. rex, включая самых крупных.
- Задние конечности были вытянутыми и более стройными.
- Расположение нервов, пазух и кровеносных сосудов не соответствовало анатомии T. rex.
Положение этих структур формируется ещё на эмбриональной стадии и не меняется на протяжении жизни. Если бы «ювенильные тираннозавры» действительно были молодыми T. rex, это означало бы, что у них в подростковом возрасте происходила радикальная перестройка черепа — что биологически невозможно.
Кроме того, у всех экземпляров, приписанных к Nanotyrannus, было 35 хвостовых позвонков, тогда как у T. rex их насчитывается от 40 до 45. Потеря 5–10 позвонков «на время юности» выглядит абсурдной с точки зрения эволюционной биологии.
Некоторые черты, которые ранее считались «признаками незрелости», оказались примитивными особенностями, унаследованными Nanotyrannus от более древних тираннозавридов — например, отсутствие костных «рогов» над глазами.
Исходя из совокупности признаков, исследователи пришли к выводу, что экземпляры NCSM 4000, CMNH 7541 и KUVP 156375 принадлежат не Tyrannosaurus rex, а виду Nanotyrannus lancensis.
При этом выяснилось, что «Джейн» представляет собой не N. lancensis, а новый вид, получивший название Nanotyrannus lethaeus.
Название происходит от латинского Lethe — мифической реки забвения в подземном мире (отсылка к формации Хелл-Крик). Оно также напоминает сцену из «Энеиды» Вергилия, где души пьют из Леты, чтобы забыть прошлое перед новым рождением — символ необходимости забыть прежние заблуждения о «молодых T. rex» и начать заново интерпретировать старые находки.
Эволюционное значение
Филогенетический анализ показал, что семейства Nanotyrannidae и Tyrannosauridae разошлись около 104 миллионов лет назад, вероятно, в эпоху, когда Внутреннее Западное море разделило Северную Америку на два материка — Аппалачию (восток) и Ларамидию (запад). Полагают, что нанотираннозавры возникли в Аппалачии и расселились на запад, когда море отступило в конце мелового периода.
Это открытие не только переворачивает представления о происхождении тираннозавров, но и указывает на то, что в конце мелового периода в Северной Америке существовало гораздо больше видов хищников, чем предполагалось ранее. Иными словами, экосистема динозавров процветала — вплоть до самого катастрофического конца.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature, окончательно разрешает многолетний спор о мелких тираннозаврах. Учёные пришли к выводу, что множество так называемых «ювенильных» экземпляров Tyrannosaurus rex на самом деле принадлежали совершенно иному виду — Nanotyrannus.
Работа не только опровергает прежние представления о развитии T. rex, но и открывает возможность существования нового вида — Nanotyrannus lethaeus.