Диагноз для динозавра

Трое палеонтологов из Великобритании и США сумели поставить диагноз жившему 70 миллионов лет назад динозавру, имея в распоряжении лишь две кости передней конечности. По их словам, животное испытывало сильную боль в суставе из-за септического артрита, который был вызван, возможно, раной, полученной в ходе нападения хищника.

«Пациентом» ученых стал гадрозавр (Hadrosaurus foulkii), который вместе со своими ближайшими родственниками входит в семейство гадрозаврид, или утконосых динозавров (Hadrosauridae). Челюсти у этих рептилий мелового периода были лишены зубов и действительно напоминали утиный клюв. Лишь в задней части челюстей имелись плоские зубы. Гадрозавриды были растительноядными рептилиями со стадным образом жизни. В 1838 году гадрозавр стал первым представителем динозавров, чей скелет был найден на территории США. Честь его открытия принадлежит любителю – Джону Хопкинсу, который откопал кости возле небольшого притока реки Купер в округе Хадонфилд, штата Нью-Джерси. Расположенная там геологическая формация Вудбери, как было установлено позже, относится к кампанскому ярусу мелового периода (83,6 –72,1 миллионов лет назад). Хопкинс сохранил окаменевшие кости у себя дома и демонстрировал их гостям. В 1858 году дом Хопкинса посетил Уильям Фоулк, общественный деятель, историк и геолог. Заинтересовавшись находкой, он вместе с палеонтологом Джозефом Лейди продолжил раскопки в месте обнаружения костей. В результате были обнаружены таз, 28 позвонков (в том числе 18 из хвоста), почти полный набор костей конечностей, восемь зубов и два фрагмента челюсти. Лейди собрал компоненты скелета и дал найденному ископаемому животному научное описание, назвав его Hadrosaurus foulkii. Родовое название было образовано от греческих слов ἁδρός «крупный» и σαῦρος «ящер», а видовое дано в честь Уильяма Фоулка. Позднее, проведя радиоуглеродный анализ останков моллюсков, найденных в том же месте, ученые установили, что этот гадрозавр жил 80,5 – 78,5 миллионов лет назад.

Реконструкция гадрозавра. Илл.: Ghedo/Wikimedia Commons

Монография Лейди о гадрозавре должна была выйти в свет в 1860 году, но из-за начавшейся в стране гражданской войны была напечатана на пять лет позже. Она стала событием в палеонтологии, так как гадрозавр стал первым известным ученым представителем динозавров, который, по мнению палеонтологов, ходил на двух ногах, а не на четырех. В 1868 году группа ученых, включавшая английского скульптора и естествоиспытателя Бенджамина Хокинса, выполнила полную реконструкцию скелета гадрозавра (отсутствующие части были выполнены Хокинсом из гипса), которая была выставлена на всеобщее обозрение в Филадельфийской академии естественных наук. Сейчас место находки первого гадрозавра внесено в реестр национальных исторических памятников США, а сам он объявлен официальным ископаемым штата Нью-Джерси.

В нынешнем исследовании Дженифер Анне (Jennifer Anné, Манчестерский университет), Брендон Хедрик (Brandon P. Hedrick, Массачусетский университет в Амхерсте) и Джейсон Шейн (Jason P. Schein, Музей штата Нью-Джерси) использовали кости гадрозавра, также найденные в XIX веке в Нью-Джерси, в геологической формации Нейвисинк, которая чуть младше формации Вудбери. Ее возраст 66 – 70 миллионов лет. В руки ученых попали локтевая и лучевая кости.

Эта пара костей привлекла внимание Дженифер Анне, которая рассказывает, что их необычность была заметна даже на глаз. Дженифер заподозрила, что кости свидетельствуют о какой-то патологии, имевшейся у их обладателя. Так как данных о болезнях динозавров не очень много, изучение этих костей представляло большой интерес. В результате Музей штата Нью-Джерси в Трентоне согласился выдать окаменелости для более тщательного обследования. Но разрушать образцы при исследовании, конечно, было нельзя. Поэтому ученые применили рентгеновскую томографию, которая позволила им рассмотреть поперечные срезы костей, не распиливая их.

Локтевая кость гадрозавра со следами патологического роста костной ткани. Красным прямоугольником выделена область, которую подвергли рентгеновской микротомографии. Фото: Jennifer Anné, Brandon P. Hedrick, Jason P. Schein/Royal Society Open Science

Палеонтологи обнаружили внутри обеих костей большие участки, где вместо здоровой плотной костной ткани имелась пористая структура, похожая на пенопласт. На внешней стороне были заметны участки роста, которые обычно возникают после повреждения кости. Получив такие результаты, исследователи выдвинули три диагноза, которые могли вызвать подобные симптомы: подагру, остеомиелит и септический артрит. Последний вариант наилучшим образом соответствовал наблюдаемой картине. При септическом артрите инфекция (бактерии, вирусы или патогенные грибки) проникает через кровь или напрямую в хрящевую ткань сустава, а в дальнейшем болезнь может затронуть и костную ткань. При разрушении хрящевой части сустава возрастает нагрузка на кость, из-за чего на кости возникают разрастания остеофиты. В процессе болезни подвижность сустава снижается, часто возникает сильная боль в пораженной конечности. Такому диагнозу хорошо соответствуют наблюдаемый на костях гадрозавра сценарий эрозии костной ткани и разрастания кости. Подтвердить диагноз ученые смогли, сравнив структуру кости гадрозавра с костями современных крокодилов, у которых имелся септический артрит.

Рентгеновская микротомография локтевой кости в продольном и четырех поперечных сечениях. Хорошо развитые патологические выросты кости помечены красными стрелками. Фото: Jennifer Anné, Brandon P. Hedrick, Jason P. Schein/Royal Society Open Science

Ранее палеопатологи находили на костях динозавров разные стадии рака, а также подагру, но артрит у динозавра был описан впервые. Что стало причиной болезни, сейчас сказать трудно. Гадрозавр должен был получить травму, например, перелом, в результате которого в организм проникла инфекция. Возможно, травма была результатом нападения хищника. По костям можно определить, что пострадавший гадрозавр сумел прожить с этой болезнью по крайней мере некоторое время.

Также авторы исследования подчеркивают, что новые неразрушающие методы, такие как рентгеновская микротомография, значительно расширили возможности палеопатологии, сделав доступными для исследователей большое число ископаемых образцов. Поэтому в будущем стоит ожидать новых открытий.

Работа Дженифер Анне и ее коллег опубликована в журнале Royal Society Open Science.

Обсудите с коллегами

12:00

Новые контактные линзы будут выделять лекарство и помогать бороться с глаукомой

PRO SCIENCE
10:00

Дикие свиньи помогли спасти от вымирания австралийских крокодилов

PRO SCIENCE
17.05

Сенсорный хакинг

PRO SCIENCE
17.05

Врачи-ортопеды США помогли новорожденному жирафу

PRO SCIENCE
17.05

Опубликованы более 120 тысяч снимков с фотоловушек в лесах Амазонии

PRO SCIENCE
17.05

Ученые создали простой метод редактирования генома насекомых и опробовали его на тараканах

PRO SCIENCE
Как померить температуру динозавру Как померить температуру динозавру На Аляске обитал холодоустойчивый динозавр На Аляске обитал холодоустойчивый динозавр
Как померить температуру динозавру