Овальное сечение большинства зубов показывает, что они функционировали больше как шипы, чем как ножи, и оставляли скорее колотые раны, чем резаные. Однако нельзя сказать, что эти зубы не могли также и резать. Все зубы тираннозавров (на самом деле и большинство зубов тероподов) имели острые края с зазубринами (дентикулами), помогающими разрезать мясо. Дентикулы образуют на зубе линию, называемую «гребень», «киль» или «карина». Дентикулы довольно маленькие, и по виду очень напоминают одну половину крошечной застежки-молнии. Сравнения с полотном пилы или ножом для стейка верны, потому что эти зубчики в основном выполняли такую же функцию, помогая разрезать кожу и ткани мышц. И эксперименты с зубами тираннозавра это доказывают – дентикулы рассекают отдельные мышечные волокна, облегчая погружение зубов в мясо и обеспечивая более глубокий и эффективный укус
{23}. Однако сами зазубрины значительно меньше, чем на ноже для стейка: длина каждой меньше полумиллиметра.
Дентикулы немного выступают над поверхностью зуба, делая кромку зуба более острой, хотя легкое латеральное сжатие зубов верхнечелюстных и зубных костей и так уже способствует образованию передней и задней кромки для гребней. Однако в то время как гребень зуба проходит по передней кромке, задний гребень у тираннозавров может иметь некоторые интересные отклонения. У многих животных задний гребень зубов верхнечелюстной и зубной кости имеет некоторый изгиб, так что, когда мы движемся от кончика зуба к основанию, гребень отклоняется от кромки зуба и уходит к его латеральной стороне. У других животных задний зубной гребень разделяется на два, и они расходятся в стороны вниз по зубу. Какие именно выгоды может давать такая особенность, не известно; это может быть просто случайной чертой, которая не дает ни эволюционных преимуществ, ни недостатков и потому сохраняется. Тот факт, что временами такие признаки появляются практически случайным образом у некоторых особей разных видов, по-видимому, предполагает, что отбор не оказывает на них большого давления ни в сторону развития, ни в сторону утраты.
Корни зубов тираннозавров были большими, по длине примерно вдвое превосходя коронку. Поэтому, как правило, каждый зуб прочно удерживался в челюсти, однако тираннозавры, как и другие архозавры, регулярно меняли зубы. Через некоторое время использования зубы изнашивались, острые кончики и гребень стачивались. По мере стирания зуба корень частично растворялся, оставляя коронку, свободно торчащую в челюсти и удерживаемую только несколькими связками. Под ней образовывался сменный зуб и рос, выталкивая старый зуб, который в итоге выпадал и позволял прорезаться новому. Таким образом, у тираннозавра все время были относительно новые зубы в челюстях. Старые выпадали во время еды или другой деятельности, и это, вероятно объясняет, по крайней мере отчасти, почему зубы тероподов находят рядом с костями, несущими отметины от этих же зубов. Также это означает, что вряд ли в любой отдельно взятый день у тираннозавра все зубы идеально сидели в пасти; смонтированные скелеты в музеях и изображения тираннозавров и других тероподов в искусстве и поп-культуре всегда демонстрируют идеальную, абсолютно целую линию зубов, в то время как на самом деле у живого животного практически обязательно несколько зубов отсутствовало, а растущие новые зубы только показывались из челюсти или еще не достигли окончательных размеров. Следовательно, одна особь тираннозавра, прожившая 10 и более лет, могла сменить сотни и даже тысячи зубов; зубы тероподов – вполне обычная находка даже для тех мест, где число самих особей животных невелико.
Череп – сложная конструкция, состоящая из многочисленных костей, зубов и разнообразных мягких тканей (мозг и нервы, глаза, кровеносные сосуды, мышцы, хрящи и пр.). Черепа очень важны для систематической и таксономической работы и также дают существенную информацию о поведении обладателя черепа. Обилие черепного материала тираннозавров – для совсем немногих таксонов пока не найдены кости черепа – делает черепа ценным источником данных и позволяет всесторонне изучить биологию тираннозавров. Однако голова – только часть тела, и сейчас мы переходим к туловищу.
Глава 7
Туловище
Туловище тираннозавра представляет собой самую большую часть животного и по длине, и по массе. Позвоночный столб в виде длинного ряда позвонков проходит от задней части головы до самого кончика хвоста и служит главным опорным элементом тела и местом прикрепления конечностей, а также поддерживает голову. Внутри туловища располагается большинство основных органов, коротко рассмотренных ниже. Поскольку череп (описанный в предыдущей главе) связан с шейным отделом позвоночника, мы начнем описание туловища с первого из шейных позвонков.
Первый из ряда шейных позвонков – атлант, и он, как подсказывает название, поддерживает череп. Это сильно видоизмененный и необычный позвонок, по виду совсем непохожий на другие. За ним следует эпистрофей, еще один причудливый позвонок, который по большей части обеспечивает свободное движение головы по отношению к остальной шее. У большинства тираннозавров были довольно длинные шеи, но по мере увеличения размеров тела и особенно объема и массы черепа шея у тираннозавринов укорачивалась, уменьшая таким образом расстояние между головой и ногами и предотвращая чрезмерное утяжеление передней части и опрокидывание животного вперед. У всех тираннозавров имелось по 10 шейных позвонков, включая атлант и эпистрофей. Шея в положении покоя должна была изгибаться в виде буквы S, поднимаясь от туловища и скругляясь так, что голова оказывалась направлена немного вниз.
Помимо атланта и эпистрофея остальные шейные позвонки вполне типичны для позвоночных животных. Нижняя часть каждого представляет собой невысокий широкий цилиндр, называемый телом позвонка, он обеспечивает связь и сочленение позвонков в цепочку. В верхней части шейного позвонка располагается группа костных отростков, вместе называемых дугой позвонка или невральной дугой. Она является местом крепления мышц, удерживающих кости и позволяющих им двигаться, а также образует несколько дополнительных сочленений, вытянутых вперед и соединяющихся с дугой позвонка спереди, придавая конструкции прочность и устойчивость. Между телом позвонка и дугами есть отверстие, через которое проходит спинной мозг, соединяя головной мозг с различными частями тела. В промежутке между телами позвонков находится мягкая хрящевая прокладка, обеспечивающая амортизацию при движении костей, что предотвращает их истирание друг о друга. Каждая такая прокладка имеет дискообразную форму – это те самые диски, которые выскальзывают и вызывают у людей боли, если мешают костям двигаться правильным образом или, еще хуже, начинают давить на спинной мозг. Таким образом, позвоночник служит опорой для тела и сочленяющей системой, делающей возможным движение и обеспечивающей гибкость и прочный защитный футляр для спинного мозга.
Также в шейном отделе имеются несколько коротких шейных ребер, соединяющихся с позвонками и обеспечивающих поддержку дополнительных групп мышц. И мышцы, и разнообразные сухожилия скрепляют шейный отдел и обеспечивают ему поддержку, а также позволяют двигаться. На самом деле шея тираннозавра не слишком отличалась от шеи хищных птиц – кости соединялись сходным образом, и осуществляемые ими движения были похожи, особенно движение головой вверх и назад в процессе еды
{24}.
