© Woodruff et al. (2022) and Corbin RainboltХудожественная реконструкция динозавра семейства диплодоцид, в костях которого обнаружили признаки респираторной инфекции
© Woodruff et al. (2022) and Corbin Rainbolt
Художественная реконструкция динозавра семейства диплодоцид, в костях которого обнаружили признаки респираторной инфекции
Палеонтологи доказали, что у динозавров тоже были респираторные инфекции: у крупного позднеюрского травоядного зауропода выявили заболевание дыхательной системы. Раньше у древних позвоночных находили только следы костных болезней и опухолей.
Чихающий динозавр
Как правило, в ископаемых окаменелостях сохраняются лишь твердые части скелета. По ним палеонтологи восстанавливают внешний облик древних животных и частично — строение внутренних органов. Но в большинстве случаев сказать что-либо о прижизненном состоянии здоровья невозможно. Поэтому любая находка с признаками патологий вызывает особый интерес. Особенно если речь идет о динозаврах, ставших частью популярной культуры.
В 1990-м в штате Монтана на северо-востоке США палеонтологи нашли череп с семью сочлененными шейными позвонками. Он принадлежал зауроподу с длинной шеей из семейства диплодоцидов, которое объединяет крупнейших травоядных динозавров — таких как диплодоки, суперзавры и амфицелии, достигавших 40-50 метров в длину.
В 2013-2015 годах обнаружили еще несколько позвонков той же особи. По размерам и строению скелета найденный экземпляр, которому ученые присвоили официальный номер MOR 7029, а между собой назвали Долли, ближе всего к Galeamopus — одной из ветви диплодоцидов, представители которой жили на территории Северной Америки в позднеюрское время, примерно 150 миллионов лет назад.
При внешнем осмотре ученые заметили в нескольких позвонках странные изменения —явно не от механических повреждений или врожденных патологий. В местах крепления позвонков к дыхательным каналам, соединяющимся с легкими, исследователи обнаружили костные выступы неправильной формы. Компьютерная томография показала, что у них узловатая волнистая структура, а пораженные участки расположены по краям воздушных полостей — таких же, как в костях современных птиц.
© Woodruff et al. (2022)А — реконструкция шейного отдела динозавра MOR 7029. Серым — отсутствующие позвонки, красным — воздушные полости в костях со следами патологии; В — пятый позвонок с участком патологии, отмеченным красным; С — тот же участок с увеличением; D — участки с патологией выделены розовым
© Woodruff et al. (2022)
А — реконструкция шейного отдела динозавра MOR 7029. Серым — отсутствующие позвонки, красным — воздушные полости в костях со следами патологии; В — пятый позвонок с участком патологии, отмеченным красным; С — тот же участок с увеличением; D — участки с патологией выделены розовым
Пористость, или, как говорят ученые, пневматизация, костей служит птицам для снижения веса, облегчая полет. А появилось это свойство еще у их предков — ящеротазовых динозавров, к которым относятся и диплодоциды. Полости в костях наполняются воздухом из дыхательной системы, а вместе с ним туда могут попадать вирусы и бактерии.
По характеру изменений авторы пришли к выводу, что у Долли была респираторная инфекция. Она похожа на аспергиллез современных птиц и рептилий: это заболевание дыхательных путей и легких часто сопровождается поражением костей, а вызывают его грибковые патогены рода Aspergillus. Споры аспергилл присутствуют в воздухе постоянно, но поражают в основном животных, прежде всего птиц. Среди людей случаи крайне редки и проявляются только на фоне общего иммунодефицита.
Ученые предполагают, что респираторная инфекция у Долли через воздушные мешки распространилась на шейные позвонки, вызвав неравномерный рост костей. Это значит, что динозавр болел долго — несколько лет, с симптомами, похожими на грипп или пневмонию. Возможно, от этого он и умер. Известно, что у птиц при аспергиллезе, если его не лечить, патогенные микробы из верхних дыхательных путей распространяются в нижние. Тогда начинается аэросаккулит — воспаление воздушных мешков, способное привести к смерти.
Зараженным птицам обычно трудно дышать, они теряют аппетит, кашляют, у них слезятся глаза. Среди других признаков заболевания — закупорка ноздрей, взъерошенные перья, вялость. Возможно, так же чувствовал себя динозавр Долли.
© Woodruff et al. (2022) and Francisco Bruñén AlfaroДыхательная система динозавра MOR 7029 и предполагаемый путь инфекции
© Woodruff et al. (2022) and Francisco Bruñén Alfaro
Дыхательная система динозавра MOR 7029 и предполагаемый путь инфекции
Древняя история рака
Динозавров обычно представляют несокрушимыми монстрами, но все больше доказательств того, что и они болели. В костях тираннозавра обнаружили признаки подагры, у игуанодона — остеоартрит, у апатозавра — диффузный идиопатический скелетный гиперостоз — поражение костной ткани.
В 2020-м в костях гадрозавра — гигантского травоядного динозавра, жившего более 60 миллионов лет назад, ученые обнаружили признаки доброкачественной опухоли, которую диагностируют и у людей. Восемь из одиннадцати хвостовых позвонков, найденных в канадской провинции Альберта в 1950 году и хранящихся в Королевском Тиррелловском палеонтологическом музее в Канаде, поражены различными патологиями. Два из них имеют полости особой формы.
Такие полости возникают при клеточном гистиоцитозе Х — редком заболевании, при котором избыточные клетки иммунной системы накапливаются, образуя опухоли — гранулемы. Болезнь обычно поражает маленьких детей и со временем проходит.
Интересно, что обнаруженные позвонки тоже принадлежали молодому гадрозавру. На основе микро-КТ ученые построили трехмерную реконструкцию опухоли и кровеносных сосудов, которые ее питали. Как оказалось, это действительно гистиоцитоз. Ранее болезнь уже диагностировали у некоторых видов современных животных. Среди них — тигры и небольшие млекопитающие тупайи. Но у ископаемых видов ее выявили впервые.
© Assaf Ehrenreich, Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv UniversityХвостовой позвонок гадрозавра, пораженный опухолью
© Assaf Ehrenreich, Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University
Хвостовой позвонок гадрозавра, пораженный опухолью
В том же 2020-м канадские палеонтологи описали случай остеосаркомы (рака кости) у центрозавра — птицетазового динозавра, жившего в меловом периоде на территории провинции Альберта. Сначала ученые решили, что деформация малоберцовой кости животного — след плохо сросшегося перелома. Но затем изучили костную ткань под микроскопом, провели компьютерную томографию, сделали биопсию и поставили диагноз. Чтобы подтвердить его, сравнили окаменелость с нормальной малоберцовой костью динозавра того же вида, а также с малоберцовой костью человека с подтвержденной остеосаркомой.
Авторы считают, что ископаемый образец принадлежит взрослому динозавру с запущенной стадией рака. Злокачественное образование разрослось до размеров большого яблока, серьезно ограничивая передвижение, а метастазы, скорее всего, проникли во внутренние органы. Ранее, изучив найденную в штате Колорадо кость верхнеюрского динозавра, ученые из США и Израиля предположили, что, возможно, у животного также была остеосаркома.
© Danielle Dufault. Courtesy of Royal Ontario Museum. © Royal Ontario Museum/McMaster UniversityРеконструкция скелета центрозавра и положение в нем малоберцовой кости с остеосаркомой
© Danielle Dufault. Courtesy of Royal Ontario Museum. © Royal Ontario Museum/McMaster University
Реконструкция скелета центрозавра и положение в нем малоберцовой кости с остеосаркомой
Это редкое заболевание чаще всего поражает птиц, но иногда и человека. Ученые очень мало знают о его причинах, генетических факторах и эволюционной истории. Теперь известно, что от остеосаркомы страдали древние позвоночные.
Но чаще всего патологии в палеонтологических коллекциях динозавров ограничиваются инфекционными и неинфекционными артритами, остеомиелитом, спондилопатией, а также различными опухолями.
Что касается респираторных заболеваний у других ископаемых животных, то самый древний описанный случай — микробактериальная легочная инфекция типа туберкулеза у морской рептилии Proneusticosaurus silesiacus из группы плезиозавров, жившей в среднем триасе — 245 миллионов лет назад.
22 декабря 2021, 19:00Наука
Ученые определили, жили ли наши предки вместе с динозаврами