Эволюция строения конечностей позволила увеличить размеры позвоночных

Расположение конечностей под туловищем (ранее они были широко расставлены в стороны) стало значимым событием, произошедшим параллельно у архозавров и синапсид. Среди прочего выпрямленное положение конечностей позволило животным лучше дышать во время бега, значительно повышая их подвижность и, возможно, косвенно способствуя развитию теплокровности. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что расположение конечностей под туловищем, вероятно, также позволило появиться крупным наземным позвоночным, снизив нагрузку на мышечную систему и скелет.

Авторы построили компьютерные модели скелета и мускулатуры конечностей восьми миссисипских аллигаторов (Alligator mississippiensis) разного возраста и размера. Далее модель была экстраполирована до размеров ископаемого аллигатороидного крокодила Deinosuchus riograndensis, обладавшего очень близким к современным аллигаторам строением, но гигантскими размерами — для модели использовали длину 8,68 метра и массу тела 3704,5 кг, рассчитанные на основе ископаемых остатков и отношения размера и массы у современных аллигаторов.

Полученные модели позволили ученым оценить нагрузку на мышцы и кости в различных положениях при разном весе животных. Согласно полученным данным, у современных аллигаторов силы мышц хватает для удержания собственной массы (за исключением одной из мышц голени, что, вероятно, объясняется неучтенной пассивной поддержкой со стороны связок), в то время как у D. riograndensis дефицит мышечной силы превышал 20% практически для всех мышц. Также с ростом массы существенно возрастала нагрузка на бедренную кость, в случае D. riograndensis превышая наибольшие показатели, имеющиеся для крупных млекопитающих. При этом изменение положения конечностей и смещение их под туловище значительно снижало нагрузку на бедренную кость.

На основе полученных результатов авторы сделали выводы, что где-то между размерами современных аллигаторов (~140 кг) и D. riograndensis (~7 тонн) лежит граница, после которой ходьба на широко расставленных конечностях становится невозможной. Это соотносится с предположениями о том, что крупные представители Deinosuchus передвигались по суше, таща тело по земле.

Таким образом, по мнению авторов, смещение конечностей под туловище сняло ограничения на размеры тела, связанные с нагрузкой на кости и мышцы.

Химерная вакцина защищает крокодилов от лихорадки Западного Нила

Утренний кофе. Как отучить крокодилов есть жаб