Чтобы предотвратить перегревание крупным животным, таким как слоны и носороги, приходилось разрабатывать стратегии охлаждения. Динозавры, такие как Tyrannosaurus Rex, вероятно столкнулись с той же проблемой — и новое исследование обнаружило, что огромные хищники решили ее развив гигантские кондиционеры в своих головах.

Исследователи во главе с Кейси Холлидей (Casey Holliday) обратили внимание на большие отверстия, называемых дорсотемпоральными фенестрами, в вершинах черепов хищных динозавров. Тщательное анатомическое исследование показало, что в полостях, вероятно, содержатся ткани богатые жиром и кровеносными сосудами.

Эти структуры возможно были полезны для отвода тепла в окружающую среду, когда динозавры бежали слишком быстро и поглощали тепло и когда они простужались, сообщается в журнале The Anatomical Record.

«Мы обнаружили, что у больших динозавров-тероподов и даже у некоторых из них, таких как Velociraptor, были такие мешочки в которых, вероятно, были кровеносные сосуды и которые были полезны для терморегуляции»,— говорит Холлидей, палеонтолог из Медицинского факультет Университета Миссури (University of Missouri School of Medicine).

На протяжении более столетия палеонтологи считали, что эти отверстия помогают удерживать челюстные мышцы таких видов, как T. Rex, поскольку у динозавров и их живых родственников птиц углубления лежат прямо перед основными отверстиями челюстных мышц.

«Практически все полагали, что это просто расширенные места, в которых эти мышцы могут расширяться»,— говорит Томас Хольтц (Thomas Holtz), эксперт по тиранозаврам из Университета Мэриленд (University of Maryland), который не был одним из авторов исследования.

Но когда Холлидей изучал эти места черепа у динозавров, аллигаторов и других животных старое объяснение не складывалось. С одной стороны, если бы в этом пространстве находились мышцы челюсти T. Rex, то мышца должна была бы подниматься с челюсти, делать поворот на 90 градусов, а затем тянуться вдоль крышки черепа. Кроме того, гладкая поверхность кости свидетельствовала о том, что мышечные волокна и сухожилия там не прикреплялись.

Напротив, когда исследователи изучили анатомию современных аллигаторов и птиц — некоторых из самых близких живых родственников неавианских динозавров — они увидели, что эти животные имели тенденцию заполнять это же пространство жиром и кровеносными сосудами. Подобно теплообменнику в блоке кондиционирования воздуха конструкция могла позволить крови отдавать или поглощать тепло из окружающей среды.

Чтобы проверить их интерпретацию исследователи использовали тепловизионные камеры для наблюдения за головами современных аллигаторов на ферме аллигаторов Св. Августина (St. Augustine Alligator Farm) в Зоологическом Парке Флориды. Видеозапись показала, что в разные моменты дня область черепа, содержащая дорсотемпоральные фенестры, была относительно теплее или холоднее, чем остальная часть головы животного, в зависимости от того, нужно ли животным рассеивать тепло или собирать его.

«Одна из основных физиологических проблем, с которыми сталкиваются крупные животные,— это способность выделять тепло»,— говорит Холлидей. «Если бы большие тероподовые динозавры были теплокровными... тогда у них тоже, вероятно, в некоторых случаях были бы проблемы с рассеиванием тепла».

Для больших динозавров теропод, таких как T. Rex, большие охлаждающие структуры в голове были бы чрезвычайно полезны для поддержания постоянной температуры мозга, особенно когда их тела перегревались.

«Вы не можете вынуть мозг, словно яйцо»,— говорит Хольц.

В связанной с этим работе палеонтолог Нью-Йоркского технологического института (New York Institute of Technology) Джейсон Бурк (Jason Bourke) обнаружил в 2018 году, что группа бронированных динозавров, называемая анкилозаврами могла иметь большие извилистые носовые ходы, заполненные кровеносными сосудами. Когда животные дышали, эти сосуды помогли бы отвести избыточное тепло в окружающую среду. Бурк говорит, что новое исследование убедительно, тем более, что его команда не нашла доказательств аналогичного расширения носовых ходов у плотоядных теропод.

«Это новое исследование намекает на альтернативный способ, которым тероподы могли регулировать температуру своего мозга и глаз»,— говорит он.

Холлидей надеется, что полученные результаты приведут других к проверке гипотезы охлаждающей структуры. Также возможно, что концентрация кровеносных сосудов в этой области черепа также могла бы помочь поддерживать демонстративные структуры на головах некоторых динозавров.

Холлидей отмечает, что у вымерших динозавров демонстративные структуры могут быть даже пропорционально больше, чем у живых животных. А у теропод, таких как T. Rex, конструкции, заполненные сосудами, покрывали бы большую площадь на макушке головы. Холлидей также указывает на то, что у некоторых рогатых динозавров, таких как Triceratops и Chasmosaurus, есть признаки подобных структур на крышах их черепов, которые удивительно схожи с оборками на шее.

Возможно, что динозавры могли использовать эти сосудистые сети для смены цвета, «даже если это было так просто, как чешуе, которая вспыхивает и побледнеет от интенсивности кровотока», говорит Бурк.