Как заживали кости тираннозавра: ученые изучили древнюю травму с помощью рентгена

08 июл 2025, 13:16

Тираннозавр рекс. Одно это название вызывает в воображении образ несокрушимого сверххищника, машины для убийства, царившей в мезозойской эре. Мы привыкли видеть его в музеях как грозный скелет, застывший в вечности. Но что, если взглянуть на него иначе? Не как на икону палеонтологии, а как на живое существо, которое, как и все мы, чувствовало боль, получало травмы и боролось за выживание.

Недавнее исследование, проведенное канадскими учеными, позволило нам заглянуть именно в эту, живую сторону истории. И помогла в этом не новая находка, а старый знакомый — тираннозавр по имени Скотти, чьи останки, найденные в провинции Саскачеван, считаются одними из самых полных в мире. Трещина в его ребре, которой 66 миллионов лет, рассказала историю не только о жестокой схватке, но и о поразительных способностях организма динозавра к регенерации.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Шрамы древнего хищника

История Скотти — это биография, написанная на костях. Палеонтологи и раньше замечали на его скелете многочисленные патологии: сломанные и сросшиеся хвостовые позвонки, следы инфекций на челюсти и, конечно, крупный заживший перелом ребра. Все это — немые свидетели жестокой жизни, полной опасностей и схваток с сородичами или гигантскими травоядными.

Долгое время этот перелом был лишь еще одним штрихом к портрету закаленного в боях ветерана. Но исследователи из Университета Риджайны задались вопросом: а что происходило внутри кости в процессе заживления? Ответ мог бы пролить свет на фундаментальные аспекты физиологии динозавров.

Фотографии патогенного ребра из РСКМ P2523.8. (A) Противоположные виды головки ребра из РСКМ P2523.8. Обозначены места на мозолистой области на стволе ребра, которые были выбраны для первичного КТ-сканирования в BMIT (зеленая рамка), а также вырезаны в виде участка кости (пурпурная рамка). (B) Вид в поперечном сечении разрезанной части костной заготовки из (A). (C) Маркированная версия заготовки из (B) с указанием места перелома, вызвавшего рост кости (за пределами желтой линии), дальнейшего КТ-сканирования (синяя рамка) и общих областей обнаруженных минерализованных сосудоподобных структур (красные рамки). (D) Тонкий срез заготовки из (B). (E) Маркированная версия (D) с заметными отдельными петрографическими зонами роста кости. Цитирование: Mitchell, J.L., Barbi, M., McKellar, R.C. et al. In situ analysis of vascular structures in fractured Tyrannosaurus rex rib. Sci Rep 15, 20327 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-06981-z
Автор: Mitchell, J.L., Barbi, M., McKellar, R.C. et al. Источник: www.nature.com

Взгляд сквозь миллионы лет

Как заглянуть внутрь окаменелости возрастом 66 миллионов лет, не распилив и не разрушив бесценный артефакт? Здесь на сцену выходит технология, достойная научной фантастики, — синхротронное сканирование.

Представьте себе ускоритель частиц размером со стадион. Внутри него пучки электронов разгоняются почти до скорости света, а мощные магниты заставляют их изгибаться. При каждом таком повороте электроны испускают невероятно яркое и сфокусированное рентгеновское излучение — синхротронное. Этот «свет» в миллионы раз ярче больничного рентгена и способен проникать сквозь плотные материалы, создавая их сверхдетальную трехмерную карту.

Именно с помощью такого аппарата в Канадском центре синхротронного излучения (CLS) команда ученых «просветила» ребро Скотти. То, что они увидели на полученных 3D-моделях, превзошло все ожидания. Внутри костной ткани, прямо в области зажившего перелома, сохранились микроскопические ветвящиеся структуры.

Кровь, кость и время: разгадка тайны

Находка ошеломила исследователей. Эти тонкие каналы были не чем иным, как окаменевшими остатками кровеносных сосудов. Сохранение мягких тканей, таких как сосуды или клетки крови, на протяжении десятков миллионов лет — явление исключительно редкое. Обычно органика бесследно разлагается задолго до того, как кость успевает окаменеть.

Так почему же сосуды Скотти дошли до нас? Ключ к разгадке оказался в самой травме.

Когда организм лечит серьезное повреждение, например перелом, он запускает мощный восстановительный процесс. К поврежденному участку устремляется огромное количество крови, которая несет с собой «стройматериалы» — кальций, фосфор, белки и кислород. Этот интенсивный кровоток, по гипотезе ученых, и сыграл решающую роль. Область перелома была буквально пропитана кровью и богатыми минералами жидкостями. Вероятно, это создало уникальную химическую среду, которая «законсервировала» хрупкие стенки сосудов, позволив им сохраниться вместе с костью на целую вечность.

Получается парадокс: именно жестокая травма, едва не стоившая динозавру жизни, создала идеальные условия для сохранения его мельчайших биологических структур для будущих поколений ученых.

СР-томографический анализ in situ сосудоподобных структур в патогенном ребре РСКМ P2523.8 на лучевой линии BMIT-ID. (A-C) Оригинальная компьютерная томограмма, как показано на рис. 1A. (А) Пороговый 3D-рендеринг внешнего вида поперечного среза. Расположение обнаруженных структур сосудистого типа показано красной рамкой. Стеклянные шарики, видимые за пределами образца, являются частью используемой техники фотонной гомогенизации. (B) Одиночный томографический срез с увеличением в поле (A), взятый из середины поперечного среза. Возникает заметная высокоплотная структура (туннелеобразные яркие пиксели). Пурпурный овал указывает на линию, отделяющую нормальную кость от мозоли. (C) Трехмерный сетчатый рендеринг структуры высокой плотности, представленной в (B). Более светлые участки минерализованы, а более темные — полые. Красные и синие стрелки в (В) и (С) показывают соответствующие точки в 2D- и 3D-визуализации. (D-G) Вторая компьютерная томография, как показано на рис. 1С. (D) Пороговый 3D-рендер второго снимка, показывающий обнаженную поверхность. Красная стрелка указывает на конкретное место структуры, которое было прозондировано для последующего химического анализа, — это то же место, что и на первой компьютерной томограмме (B, C). Здесь обнажена часть сосуда, соответствующая зеленой стрелке (С). (E) Пороговый 3D-рендер с удалением вокселей с низкой плотностью, чтобы показать расположение более обнаруженных структур сосудистого типа. (F) 3D-сетка толщины более крупной трубчатой структуры, обнаруженной ближе к центру кости, с соответствующей голубой стрелкой из (E). (G) 3D-сетка структуры, схожей по морфологии с первой КТ-сканировкой (C), с соответствующей желтой стрелкой из (E). Цитирование: Mitchell, J.L., Barbi, M., McKellar, R.C. et al. In situ analysis of vascular structures in fractured Tyrannosaurus rex rib. Sci Rep 15, 20327 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-06981-z
Автор: Mitchell, J.L., Barbi, M., McKellar, R.C. et al. Источник: www.nature.com

Новая карта для охотников за древностями

Это открытие — больше, чем просто любопытный факт из жизни одного тираннозавра. Оно имеет огромное значение для всей палеонтологии.

Во-первых, оно показывает, что физиология динозавров была сложной и эффективной. Их организм обладал мощными регенеративными способностями, схожими с теми, что мы видим у их современных потомков — птиц, и дальних родственников — рептилий.

Во-вторых, и это, пожалуй, самое важное, исследование дает палеонтологам своего рода «карту сокровищ». Теперь, в поисках драгоценных мягких тканей, ученые будут в первую очередь обращать внимание на окаменелости со следами заживших травм. Эти «шрамы» — не просто отметины, а потенциальные капсулы времени, сохранившие уникальную биологическую информацию.

Работа канадской команды — прекрасный пример того, как слияние классической палеонтологии и передовых технологий открывает новые, ранее немыслимые горизонты. Благодаря им Скотти перестал быть просто экспонатом. Он снова стал живым — раненым, но выжившим бойцом, чья история продолжает двигать науку вперед, не требуя при этом разрушать его останки. И кто знает, какие еще секреты хранят шрамы на костях древних гигантов, ожидая своего часа.

Опубликовано: Мировое обозрение Источник