Нос анкилозавра регулировал тепло лучше лошадиного

Ученые построили модель носовой раковины анкилозавров и выяснили, что нос помогал этим бронированным ящерам нагревать вдыхаемый воздух и отводить тепло от мозга. Для этого исследователи использовали гидродинамику и данные о терморегуляции голубей.

Компьютерные модели носовых раковин двух анкилозаврид:  паноплозавра (слева) и эупорцефала (справа) © Bourke et al.Компьютерные модели носовых раковин двух анкилозаврид:
паноплозавра (слева) и эупорцефала (справа)
© Bourke et al.

Носовые раковины млекопитающих и птиц сложные и разветвленные, похожие на лабиринт. Эти хитроумные органы помогают согревать вдыхаемый воздух и охлаждать выдыхаемый, сохраняя тепло и влагу. Носовые ходы динозавров почти не дошли до нас, потому что состояли из хрящей и мягких тканей, которые редко доживают до превращения в окаменелость. Поэтому узнать, каким был нос динозавров, было бы очень трудно, если бы не анкилозавриды.

Это семейство динозавров было очень окостеневшим. Ящеры размером с носорога или даже слона, они носили костяную броню на спине, шипы на боках и костяные набалдашники на хвосте, а глаза им прикрывали костяные веки. Не обошло это закостенение и внутренности носа, благодаря чему их носовые раковины хорошо сохранились и дошли до нас в относительной целости, завитыми и сложно устроенными.

Ученые из Университета Огайо (США) воспользовались находками двух представителей анкилозаврид — паноплозавра (с греческого «полностью защищенный ящер») и эуплоцефала («хорошо защищенная голова»), чтобы изучить их носовые раковины и попробовать понять, как именно ими пользовались эти динозавры.

Для своих целей палеонтологи воспользовались вычислительной гидродинамикой. Обычно ее применяют для расчетов параметров корпусов самолетов, автомобилей и кораблей, но здесь с ее помощью рассчитывали свойства носовой раковины динозавров.

Ученые создали по окаменелостям компьютерную модель носовых ходов динозавров, и на ней посмотрели, как меняется скорость и температура воздуха, который вдыхали и выдыхали ящеры. Для сравнения они использовали данные из научных статей о том, как дышат голуби, и создали с опорой на них модель носа голубя, чтобы валидировать свои результаты.

Ученые прогнали на компьютере виртуальный воздух через виртуальную модель носов анкилозавров и увидели, что те в среднем нагревали воздух на 18 ℃ (18,2 ℃ у паноплозавра и 18,8 ℃ у эуплоцефала), и охлаждали выдыхаемый (на 12,3 ℃ у паноплозавра и 13,9 ℃ у эуплоцефала). Для сравнения — голубь с теми же вводными нагревает воздух на 22 ℃ при вдохе и охлаждает на 16,4 ℃.

Ученые экспериментировали с с разными скоростями вдоха и выдоха, меняли структуру носовой раковины, от оригинальной до примитивно-прямой, добавляли в нее мягкие ткани, и в итоге получили такие показатели эффективности сбережения энергии тепла динозаврьих носов — 65% у паноплозавра и 84% у эуплоцефала. Это в полтора и два раза больше, чем, например, у лошади.

Как считают ученые, эффективность носов двух видов динозавров отличается потому, что они отличались по массе — эуплоцефал весил 2,5-3 тонны, а паноплазавр был легче: едва доходил до двух тонн. Тело большой массы накапливало больше тепла, а это могло бы приводить к перегреву весьма небольшого мозга, если бы не такая хорошая система терморегуляции.

Источник: chrdk.ru

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *