Обреченные быть гигантами: почему не существовало динозавров размером с мышь?

Гигантские размеры — «визитная карточка» динозавров. Многие их виды достигали воистину колоссальных габаритов. Однако один из самых интригующих вопросов, касающихся эволюции динозавров, состоит в следующем: почему у спектра размеров этих животных отсутствует миниатюрный конец? Почему динозавры никогда не эволюционировали в животных крошечного размера?

Ученые из Американского музея естественной истории и Принстонского университета, авторы нового исследования, опубликованного в журнале Evolution, пришли к выводу, что в отсутствии очень маленьких динозавров могут быть частично виновны ранние млекопитающие. И вот каким образом.

Формула роста: для нас и черепах сработало, динозавры не вписались

Чтобы разобраться в проблеме, исследователи использовали математические модели для изучения того, как эволюционировал размер тела у позвоночных. Основная идея заключается в том, что эволюция должна стремиться к размерам тела, которые позволяют животным эффективно преобразовывать доступную энергию в потомство.

Результаты показали, что потребление энергии и физиология могут объяснить диапазон размеров, наблюдаемый у млекопитающих, птиц и черепах. Однако те же самые факторы не могут объяснить, почему даже самые маленькие динозавры оставались относительно крупными.

Контраст между динозаврами и многими современными животными поразителен. Самые крупные динозавры весили более 80 тонн, а самые маленькие известные нептичьи динозавры весили приблизительно 450 граммов, что примерно сопоставимо с весом крупного кролика.

Это более чем в 200 раз тяжелее колибри, самой маленькой птицы в мире, которая весит всего 1,75 грамма. Этрусская землеройка, самое маленькое млекопитающее, весит около 1,8 грамма. Еще более экстремальный пример — рептилии: карликовый геккон весит всего 0,15 грамма.

Крошечные животные также чрезвычайно распространены в современных экосистемах. Около 75% ныне живущих видов млекопитающих и 90% ныне живущих видов птиц меньше самых маленьких известных нептичьих динозавров.

Нишу заняли, мельчать нельзя

Размер динозавров, судя по всему, контролировался не только физиологией, считают исследователи. Экологическое давление, включая конкуренцию, хищников и доступ к различным экологическим нишам, вероятно, установило нижний предел размеров для динозавров. В частности, конкуренция с ранними мелкими млекопитающими могла помешать динозаврам выживать, будучи размером с мышь и воробья, и занимать те ниши, которые сегодня занимают многие позвоночные.

А почему тогда есть маленькие птички? Они ведь тоже динозавры

Полученные результаты также могут помочь объяснить важный поворотный момент в эволюции позвоночных — появление птиц.

Птицы произошли от динозавров, но современные птицы могут быть значительно меньших размеров, чем были нептичьи динозавры. Вскоре после появления первых птиц в раннем меловом периоде размеры их тела значительно уменьшились по сравнению с размерами любой другой группы динозавров.

По мнению исследователей, физиология сама по себе не может объяснить этот быстрый переход к миниатюрным телам.

Ученые предполагают, что активный полет изменил экологические возможности, доступные ранним птицам. Как только птицы научились летать, они получили доступ к местам обитания и образу жизни, недоступным их наземным родственникам-динозаврам. Этот сдвиг, возможно, позволил им избежать экологических факторов, которые ранее препятствовали эволюции динозавров к гораздо меньшим размерам тела.

«Способность летать, возможно, открыла совершенно новые пути развития жизни, — пояснила ведущий автор исследования Стефани Лечки. — Как только птицы заняли эти новые экологические ниши, они получили возможность эволюционировать в такие размеры тела, которые были просто невозможны для других динозавров».