Эмбрионы в глубинах времени - [28]
Ясмина Хьюджи из моей лаборатории исследовала эту тему, изучая гистологию ростовой серии четырёх видов пахиплеврозавров. Ясмина обнаружила, что после выклева из яйца происходит непрерывная минерализация костей, которой управляют три процесса:
1. Обызвествлённая хрящевая сердцевина никогда не рассасывается полностью, поэтому на любом этапе обнаруживается лишь небольшая медуллярная полость, или же её нет совсем.
2. Отложение кости начинается одновременно в различных местах в пределах хрящевой сердцевины.
3. Наружный слой кости увеличивается в толщину благодаря непрерывному нарастанию при минимальной или совсем не протекающей резорбции внутреннего слоя кости, формирующейся вокруг основного стержня, надкостницы.
Как сравнить «пахи» с ныне живущими аналогами? Изучение современных видов всегда важно для интерпретации данных, полученных от окаменелостей. Ныне живущих представителей пахиплеврозавров не существует, но их самые близкие родственники — это группа, к которой принадлежат ящерицы и змеи. Постепенное удлинение тела и редукция конечностей у ископаемых форм много раз происходили в ходе эволюции ящериц. Многочисленные примеры этого можно обнаружить у сцинков (Scincidae), наиболее разнообразной группы ящериц, насчитывающей примерно тысячу двести видов, половина из которых живородящие. Сцинки — наземные животные, но многие из форм, у которых частично или сильно редуцированы конечности — роющие и обитающие в песке животные, где они показывают особый род локомоции, напоминающий плавание. Вот, почему в моей лаборатории мы исследовали развитие скелета различных видов сцинков и сравнивали его с таковым у пахиплеврозавров. Но мы также хотели увидеть, как влияет жизнь в воде на рост костей. Единственная ныне живущая ящерица, которая регулярно плавает и кормится в воде — это галапагосская морская игуана Amblyrhynchus cristatus. Среди близких родственников Amblyrhynchus есть несколько видов наземных игуан, с которыми можно сделать сравнение, в том числе обыкновенный конолоф Conolophus subcristatus.
Ясмина Хьюджи исследовала галапагосских и других игуан для своей докторской диссертации в Цюрихе после того, как мы смогли убедить нескольких кураторов музеев по всему миру предоставить нам кости конечностей этих животных, чтобы сделать срезы. Поскольку игуаны, подобно большинству многоклеточных животных, обладают двусторонней симметрией, исследование, сопряжённое с разрушением образца, затрагивает одну сторону, но оставляет другую неповреждённой. Я всегда напоминаю об этом факте музейным кураторам, когда прошу у них разрешение. Для своих исследований мы берём лишь небольшую пробу в диафизах костей конечностей. Кости этих игуан многое рассказали нам об адаптации и эволюции процесса роста. Морская игуана уникальна среди современных ящериц из-за плотности её костей и истории жизни. Полностью наземные ящерицы демонстрируют равновесие между процессами нарастания кости и её резорбции, которое позволяет кости расти, не теряя прочности. У морской игуаны мы зафиксировали замедленный процесс роста, при котором кости приобретают более высокую плотность. Дальнейшее увеличение плотности кости происходит благодаря процессам перестройки, которые заменяют рыхлую волокнистую кость первых лет жизни на более плотную ламеллярную кость. Гистология костей морской игуаны показывает высокие и постоянные темпы нарастания, что отражает относительно высокую скорость метаболизма по сравнению с другими игуанами.
Скелетохронология, основанная на подсчете маркеров роста и циклов роста между ними, позволяет сделать оценку возраста достижения половой зрелости и минимального возраста на момент смерти. Скелетохронологические данные игуан были соотносимы с информацией об истории жизни, полученной в ходе полевых исследований. Подобно другим крупным игуанам, морская игуана достигает половой зрелости достаточно поздно; самки достигают половой зрелости в возрасте от трёх до пяти лет, тогда как самцы половозрелы в возрасте от шести до восьми лет. Кости и их линии задержек роста показали ожидаемую картину. Соответствие между данными, полученными при изучении от костей, и полевыми данными от экологов, ещё раз убедило нас в верности выводов.
