Тираннозавра измерили по зубам: 36 градусов, как у человека

Спор о том, был ли тираннозавр тёплым или холодным, идёт полвека. Аргументы в нём до сих пор были косвенные: скорость роста костей, устройство лёгких, поза, сравнение с птицами. Градусник в эту историю никто вставить не мог, потому что животное умерло около шестидесяти шести миллионов лет назад.

Теперь температуру назвали числом. Группа из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе получила её из эмали зубов и опубликовала в Science Advances.

Термометр, спрятанный в химии эмали

Работает это так. В карбонате, из которого построена эмаль, есть редкие тяжёлые варианты атомов: углерод-13 и кислород-18. Обычно они рассеяны по разным молекулам случайно, но иногда оказываются в одной паре.

Частота таких пар зависит от температуры, при которой минерал рос. В холоде тяжёлым атомам выгоднее держаться вместе, и пар получается больше. В тепле молекулы колеблются сильнее, пары распадаются, и их доля падает. Посчитал пары — узнал температуру роста ткани.

Прежние изотопные оценки упирались в одно и то же: чтобы перевести состав ископаемой ткани в градусы, нужно знать состав воды, которую животное пило, а её никто не измерял. Счёт пар от этого не зависит вовсе, потому что сравнивает изотопы внутри одного и того же минерала.

Метод называется кластеризованными изотопами, и на живых животных его уже проверяли: температуры современных рептилий, птиц и млекопитающих он выдаёт верно. Показания он даёт верные и на холоднокровных, и на теплокровных.

Три зуба из Монтаны

Дальше работа выглядит буднично для палеонтологии и странно для химии. Эмаль трёх зубов тираннозавра из формации Хелл-Крик в Монтане сверлили стоматологическим бором, полученный порошок растворяли, выделяли углекислый газ и считали в нём изотопные пары.

Один из зубов взят у экземпляра по прозвищу Томас — того самого, что стоит в динозавровом зале Музея естественной истории округа Лос-Анджелес. Музейный скелет в этой работе служил источником пробы эмали.

Вышло 36,3 градуса Цельсия. Это температура человека или слона.

Для сравнения: современные холоднокровные рептилии держат около 28–30 градусов, а птицы, потомки той же ветви динозавров, гораздо горячее, 40–43. Тираннозавр оказался между ними, и это ближе к млекопитающим, чем к ящерицам.

«Температура примерно такая, какую я бы и предположил, — выше, чем у рептилии или медленного млекопитающего вроде ленивца, но ниже, чем у птицы», — сказал соавтор работы, геобиолог Роберт Игл.

Что меняет знание про 36 градусов

Животное с такой температурой не грелось на солнце перед охотой. Оно тратило собственное топливо, а значит, ело много и двигалось активно — авторы описывают тираннозавра как энергичного хищника и падальщика, а не как ящерицу-переростка.

Отсюда следует и география. Меловой период был теплее нынешнего примерно на шесть-четырнадцать градусов, но север континента всё равно оставался прохладным. Теплокровному тираннозавру там ничего не мешало.

И вот боковая деталь, которая это подпирает. В карьере Кикак-Тегосеак на Аляске нашли остатки тираннозавра, а вот ящериц, черепах и крокодилов того же времени в тех слоях нет. Холоднокровные до таких широт не добрались, а этот жил. Сюда же ложится недавнее свидетельство, что тираннозавры переходили из Азии в Северную Америку по Берингийскому мосту.

Чего измерение не говорит

Зубов было три, и все из одной формации. По такой выборке нельзя судить ни о разбросе между особями, ни о том, менялась ли температура с возрастом животного.

Кроме того, изотопы дают температуру ткани в момент её роста, то есть челюсти, а не глубины тела. У крупных животных голова обычно чуть холоднее ядра, так что истинная температура тела могла быть немного выше измеренной.

Наконец, само по себе число не отвечает, каким способом тираннозавр эти градусы удерживал. Работающий обмен веществ, как у птиц и млекопитающих, — не единственный вариант: очень крупное тело остывает медленно само по себе, просто в силу размера. Чтобы развести эти два объяснения, нужны замеры у динозавров разной величины, и такую работу авторы называют следующей.