Як зважити динозавра для науки
Новий метод об'ємного аналізу дозволяє надійно та швидко оцінити масу вимерлого виду за його скелетом.
Завдяки новому методу, маса брахіозавра, скелет якого зберігається в Музеї природознавства в Берліні, оцінюється у 23,2 тонни.
Надано Е. Баффет і Берлінський музей природознавства
Вага тварини є важливим фактором розуміння її морфології, фізіології та способу життя. Для сучасних видів це легко виміряти, але для вимерлих видів завдання ускладнюється. Таким чином, для динозаврів доступні лише частини скелета для оцінки обсягу тварини та виведення його маси. Команда Вільяма Селлерса з Факультету наук про життя в Манчестері розробила новий метод для оцінки ваги цих вимерлих видів.
Існує два класичні методи визначення маси тварини за її скелетом: об'ємний аналіз та регресивний підхід. У першій техніці ми вивчаємо скелет та форму кісток, щоб оцінити об’єм тварини. Враховуючи, що щільність тіла порівнянна з щільністю живих видів, ми виводимо масу. Цей підхід тривалий, і часто важко визначити морфологію за скелетом. Тим не менше, ретельно виконане, воно дає хороші оцінки маси навіть для вимерлих видів.
Другий, набагато швидший, підхід використовує вимірювання конкретних скелетних характеристик, які потім порівнюються з базою даних. Однак важко забезпечити, щоб ці довідкові таблиці застосовувались до досліджуваних видів або враховували індивідуальну мінливість, коли мова йде про тварин з винятковими розмірами.
В. Селлерс та його колеги пропонують нову техніку. Починається з тривимірного огляду скелета за допомогою лазерного променя. Ми отримуємо хмару точок, що моделює всі кістки, розподілену відповідно до різних ділянок тіла: елементів стопи, литок, стегон, передпліч, тулуба, хвоста тощо. Програмне забезпечення обчислює опуклий об’єм - без западин - мінімальний, щоб покрити кістки кожної частини. Потім суму об’ємів множать на середню щільність, яка дає масу тварини.
Зоологи випробували свій метод на 14 видах сучасних великих ссавців (білий ведмідь, жираф, слон тощо), використовуючи середню щільність коня, рівну 893,36 кілограмів на кубічний метр. Вони виявили, що цей метод занижує фактичну масу тварини на 21 відсоток. Потім вони застосували цю техніку до брахіозавра (жирафатитанського бранджая), скелет якого, майже повний, зберігається в Музеї природознавства в Берліні. Виправляючи отримане значення на 21 відсоток, вони отримують оцінку маси цього зауропода близько 23,2 тонни. Цей результат дуже близький до останньої оцінки об'ємним методом, яка становила 23 337 тонн. Однак ці два заходи далекі від приблизно 80 тонн, висунутих в ході дослідження в 1962 році.
Цей результат є першим успіхом для цього нового методу оцінки маси, швидкого та автоматизованого. Однак, на думку В. Селлерса та його колег, це 21-відсоткове значення корекції ще не було підтверджено для інших видів тварин, таких як плазуни та птахи.