Яйцо динозавра - Dinosaur egg

Окаменелые яйца динозавров выставлены на Парк динозавров и окаменелостей Индрода

Яйца динозавров органические сосуды, в которых динозавр эмбрион развивается. Когда первые научно задокументированные останки динозавров были описаны в Англия в 1820-х годах предполагалось, что динозавры яйца потому что они были рептилии.^[1] В 1859 году первые научно задокументированные окаменелости яиц динозавров были обнаружены в Франция Жан-Жака Поха, хотя их приняли за гигантские птица яйца. Первые научно признанные окаменелости яиц динозавров были обнаружены в 1923 г. Американский музей естественной истории экипаж в Монголия. С тех пор по всему миру было обнаружено много новых гнездовий, и в США была разработана система классификации, основанная на структуре яичной скорлупы. Китай прежде чем постепенно распространиться на Запад. Скорлупу динозавра можно изучить в тонкий срез и просматривается под микроскоп. Интерьер яйца динозавра можно изучить с помощью CAT сканирование или постепенно растворяя оболочку с помощью кислота. Иногда в яйце сохраняются остатки развивающихся эмбрион внутри. Самые старые известные яйца и эмбрионы динозавров происходят из Массоспондил, который жил в Раннеюрский период, около 190 миллионов лет назад.^[2][3]

История

А Читипати осмольское яйцо с сохраненным эмбрионом, на AMNH.

В 1859 году первые научно задокументированные окаменелости яиц динозавров были обнаружены на юге Франции католический священник и натуралист-любитель по имени Отец Жан-Жак Пуш; он думал, однако, что их заложили гигантские птицы.^[4] Были обнаружены первые научно признанные окаменелости яиц динозавров по счастливой случайности в 1923 г. Американский музей естественной истории экипаж в поисках доказательств ранние люди в Монголии.^[5] Эти яйца были ошибочно отнесены к местным многочисленным травоядным животным. Протоцератопс, но теперь известно, что они Овираптор яйца. Количество открытий яиц продолжало расти во всем мире, что привело к развитию множества конкурирующих схем классификации. В 1975 г. китайский палеонтолог Чжао Цзы-Куй начал революцию в классификации окаменелых яиц, разработав систему "паратаксономия "на основе традиционных Линнеевский система, которая классифицировала яйца на основе их физических качеств, а не предполагаемых матерей.^[6] Новый метод классификации яиц Чжао не был принят западными учеными из-за языковых барьеров. Однако в начале 1990-х годов российский палеонтолог Константин Михайлов привлекла внимание к работе Чжао на английском языке научная литература.^[7]

Идентификация

Ископаемые фрагменты яичной скорлупы динозавров можно распознать по трем важным признакам. Их толщина должна быть примерно одинаковой, обычно они слегка изогнуты, а их поверхность покрыта крошечными порами. Реже вогнутый нижняя сторона фрагмента яичной скорлупы сохранит неровности, известные как маммиллы. Иногда эмбрион впитал столько кальция, что маммиллы нуждались в увеличительном стекле или микроскоп чтобы увидеть.^[8] Однако существует множество видов естественных объектов, которые могут напоминать окаменелые яйца. Они могут обмануть даже профессиональных палеонтологов.^[9]

Окаменелое яйцо динозавра из пустыни Гоби, Национальный музей в Праге

Ложные яйца

Исчисление: Камни - это объекты, похожие на яйца, образующиеся в желудках жвачные животные Такие как крупный рогатый скот, олень, лось, и козы. Образование зубного камня - это защитный механизм, защищающий желудок жвачных от повреждений, если они проглотят посторонний предмет во время выпаса. После проглатывания объект покрывается тем же материалом, составляющим кость, фосфат кальция, и в конечном итоге его вырвало из организма животного. Эти «камни живота» обычно имеют размер от 1 до 6 сантиметров. Известны большие размеры, но они встречаются очень редко.^[10] Иногда крошечные ямочки покрывают поверхность камня на животе, что может ввести наблюдателей в заблуждение и заставить их подумать, что это поры яйца.^[11] Эксперт по ископаемым яйцам Кен Карпентер описал камни в желудке как наиболее похожие на яйца природные объекты, отметив, что они являются «самыми сложными [подобными яйцу] объектами для правильной идентификации».^[12] Камни настолько похожи на яйцо, что однажды в научной литературе было опубликовано подробное описание камня в желудке, ошибочно идентифицированного как ископаемое яйцо.^[11] Камни можно отличить от настоящих окаменелостей яиц, потому что, когда они вскрываются, на них видны слои фосфата кальция и инородный объект в ядре.^[11] Многослойность яичной скорлупы известна в патологические яйца, но эти слои не доходят до самой сердцевины, как камень в желудке. Камни часто подозрительно целы, в отличие от окаменелых яиц, которые обычно повреждены.^[10] Камни желудка также не имеют отчетливых оболочек с соответствующими структурными компонентами, такими как непрерывные или призматические слои, маммиллы и поры.^[11]

Конкреции: Конкременты образуются, когда разлагающиеся организмы изменяют химический состав своего непосредственного окружения таким образом, чтобы это способствовало образованию минералов. осаждающий из решения. Эти минералы накапливаются в массе, примерно по форме напоминающей область измененного химического состава. Иногда массовое производство имеет яйцевидную форму.^[13] Большинство конкреций яйцевидной формы имеют однородную внутреннюю часть, однако некоторые образуются из-за накопления минералов слоями.^[14] Эти слоистые конкременты труднее распознать, чем конкременты с однородной внутренней частью, потому что слои могут напоминать яичный белок и желток. Желтый цвет ложного желтка обусловлен такими минералами, как лимонит, сидерит и сера.^[11]

Конкреции также обычно не имеют отчетливых оболочек, хотя иногда может казаться, что они имеют их, если их внешние поверхности были закалены. Поскольку их внутренняя часть более мягкая, эрозия может разделить их, образуя псевдокаменелости яичной скорлупы. Настоящие окаменелости яиц должны сохранять структуры яичной скорлупы, такие как поры, маммиллы и призматические или непрерывные слои, которых нет в конкрециях. Любая конкретная конкреция вряд ли будет точно такого же размера, как и любая другая, поэтому ассоциации яйцевидных объектов разных размеров, вероятно, вовсе не являются настоящими яйцами. Конкременты также могут быть намного больше, чем любое настоящее яйцо, поэтому явно неестественно большое «яйцо», вероятно, было неправильно идентифицировано.^[11]

Окаменелости следа насекомых: Иногда жилые или нерестилищные камеры норы насекомых имеют настолько идеальную яйцевидную форму, что даже палеонтолог может принять естественный слепок этих камер за ископаемое яйцо. Окаменелости норы насекомых иногда можно отличить от настоящих окаменелостей яиц по наличию на их поверхности «царапин», оставленных насекомым во время первоначальных раскопок норы. Куколки ископаемых насекомых также могут напоминать яйца. После смерти и погребения в результате разложения умершей куколки в отложениях оставалась щель, которая могла быть заполнена минералами, переносимыми грунтовыми водами, образуя слепок, похожий на яйцо. Эти псевдо-яйца можно узнать по их небольшому размеру (обычно не больше одного-двух сантиметров) и отсутствию яичной скорлупы с его типичной анатомией.^[11]

Камни: Из-за эрозионного воздействия воды камни иногда превращаются в яйца.^[13]

Результаты

Музей Хэюань может похвастаться Мировой Рекорд Гиннеса для самой большой коллекции яиц динозавров с 10 008 отдельными образцами по состоянию на 2004 год.^[15] Скелеты динозавров и окаменелые следы также были найдены неподалеку.^[16] Окаменелое яйцо динозавра датируется поздним периодом Меловой был обнаружен учеником начальной школы по имени Чжан Янчжэ во время игры возле Река Донг в 2019 в июле. Мать мальчика, Ли Сяофан, позже связалась с членами музея динозавров Хэюань, и под их руководством было обнаружено более 10 окаменелостей яиц динозавров диаметром около 9 сантиметров каждая, возраст которых составляет 66 миллионов лет.^[17][18][19]

Структура

Знания палеонтологов о строении яиц динозавров ограничиваются твердой скорлупой. Однако можно сделать вывод, что яйца динозавров имели амнион, хорион, и аллантоис, три основные мембраны в яйцах современных птиц и рептилий. Яйца динозавров сильно различаются по размеру и форме, но даже самые большие яйца динозавров (Мегалоолит ) меньше, чем самые крупные из известных птичьих яиц, отложенных вымершими слон птица. Яйца динозавров имеют форму от сферической до сильно вытянутой (некоторые экземпляры в три раза длиннее своей ширины). Некоторые удлиненные яйца симметричны, тогда как другие имеют один закругленный конец и один заостренный конец (как у птичьих яиц). Большинство удлиненных яиц были отложены тероподами и имеют птичью скорлупу, тогда как сферические яйца обычно представляют динозавров, не являющихся тероподами.^[20]

Схема двухслойной яичной скорлупы.

Ископаемые яичные скорлупы динозавров, как и скорлупы современных птиц и рептилий, состоят из карбонат кальция кристаллические единицы. Базовое расположение и структура этих единиц яичной скорлупы (называемая ультраструктурой) используется для разделения окаменелых яиц на несколько основных типов, включая сферолитовые, призматические и орнитоидные основные типы, которые содержат динозавров.^[21] Яйца динозавров дальше классифицированный микроструктурными аспектами кристаллической структуры частей яичной скорлупы и типом их пор и орнаментом скорлупы.^[22]

Слои

Скорлупа динозавров делится на один, два или три слоя четкой ультраструктуры.^{[22] [23][24] [25]}

Самый внутренний слой, известный как маммиллярный слой или слой шишек, встречается только в яйцах теропод (призматический и орнитоидный основные типы). Он состоит из конусовидных структур, называемых маммиллами, у основания каждой единицы раковины. Маммиллы - это первая часть яичной скорлупы. Каждая маммилла формируется из кристаллов, расходящихся наружу от органического ядра, пока они не коснутся соседних маммилл и не вырастут вверх в следующий слой.^[20][22] В сферолитовых яйцах, яйцах динозавров, не являющихся теропод, единицы яичной скорлупы растут вверх от своих органических ядер; основание каждой единицы яичной скорлупы закруглено, но это не настоящая маммила, потому что она не имеет четкой ультраструктуры по сравнению с верхней частью единицы.^[20][21]

Второй слой попеременно называют призматическим слоем, столбчатым слоем, непрерывным слоем, кристаллическим слоем,^[20] криптопризматический слой,^[26] слой частокола,^[22] губчатый слой,^[27] или один слой.^[28] В этом слое части оболочки могут быть отдельными, частично сплавленными вместе или полностью непрерывными.^[21] В некоторых яйцах динозавров призматический слой демонстрирует плоскую ультраструктуру, где призматическая структура скрыта шероховатой текстурой, напоминающей кожу ящерицы.^[22][21]

Хотя некоторые яйца теропод и большинство птичьих яиц редко встречаются у нептичьих динозавров, они имеют третий слой (известный как внешний слой), состоящий из вертикальных кристаллов кальцита.^[22][20]

Поровые каналы

Во всех яйцах эмбрион должен дышать. У яйцекладущих амниот (включая динозавров) каналы пор, прорезающие яичную скорлупу, обеспечивают газообмен между эмбрионом и внешним миром. Скорлупа динозавров очень разнообразна по размеру, плотности и форме пор. Одна из первых попыток классификации яиц динозавров, предложенная советским палеонтологом А. Сочавой, была основана на группировке яиц по системам их пор.^[29] От этой системы отказались, когда было обнаружено, что разные яйца могут иметь очень похожие поры, но системы пор играют важную роль в современной паратаксономии яичной скорлупы.^[21] Плотность и ширина пор в сочетании с толщиной яичной скорлупы можно использовать для прогнозирования газопроводность яйца динозавра.^[22] Это может предоставить информацию как о поведении гнездования, так и о климате: яйца, захороненные в отложениях, обладают более высокой проводимостью газа, чем яйца, отложенные на открытом воздухе, а яйца, отложенные в засушливой среде, имеют более низкую проводимость газа (для предотвращения потери воды), чем яйца, отложенные в более влажные условия.^[30]

Палеонтолог и эксперт по ископаемым яйцам Кеннет Карпентер каталогизировал шесть типов поровых систем:^[21]

1. Angusticanaliculate - длинные, узкие, прямые поры с низкой плотностью пор. У этих яиц низкий газообмен, поэтому их кладут в сухих местах.^[21]
2. Тубоканаликулат - поры большого диаметра с воронкообразными отверстиями как на внутренней, так и на внешней поверхности скорлупы. Эти яйца должны были иметь высокий газообмен, и поэтому, вероятно, были захоронены во влажных насыпях.^[21]
3. Многоканальные - многочисленные крупные, разветвленные и близкорасположенные поровые каналы. У них высокая скорость газообмена, поэтому, как и яйца с трубчатыми канальцами, они, вероятно, также были погребены во влажных курганах.^[21]
4. Пролатоканаликулярные - поры различаются по ширине по всей длине. Скорость потери воды из-за газообмена различна, поэтому эти яйца могли быть отложены в самых разных условиях. Этот тип подразделяется на фовеоканаликулат с более крупными отверстиями пор и лагеноканаликулат с более узкими отверстиями пор.^[21]
5. Римоканаликулят - очень узкие щелевидные поровые каналы. Эта система пор наблюдается у современных страусов, поэтому яйца откладывали в открытых гнездах, подобно тому, как это делают сегодня страусы.^[21]
6. Косые каналы - эти каналы прорезают по диагонали несколько единиц яичной скорлупы, а не проходят между ними, как в других системах пор. Косоугольные поры встречаются только в одном оогенусе: Препризматоолит.^[21]

Украшения

В отличие от большинства современных яиц, многие яйца динозавров имели грубую текстуру, образованную узлами и гребнями, украшающими поверхность их скорлупы.^[22] Это преобладает в яйцах динозавров мелового периода, но очень редко в яйцах юрского или триасового периода.^[31] Из-за отсутствия современных аналогов назначение украшения яичной скорлупы неизвестно,^[22] но было предложено много функций.^[31] Возможно, они придавали яичной скорлупе дополнительную прочность, не имея слишком длинных поровых каналов для адекватного газообмена. Они также могли помочь сохранить субстрат подальше от пор яиц, которые были закопаны, но современные черепахи и крокодилы которые закапывают яйца, имеют гладкую яичную скорлупу, поэтому такая адаптация не требуется животным, которые закапывают яйца. Другая гипотеза, предложенная Р. М. Меллоном в 1982 в его кандидатская диссертация в Университет Принстона, заключается в том, что гребни и узлы образовали бы пути для прохождения газа по поверхности яичной скорлупы, предотвращая накопление слишком большого количества CO₂ и помощь потоку кислорода и водяного пара.^[31]

Поскольку он варьируется от яйца к яйцу, текстура орнамента яичной скорлупы полезна для классификации. В 1999 году Карпентер каталогизировал шесть типов орнаментов:^[21]

1. Компактный туберкулез - куполообразные вершины частей скорлупы образуют плотное покрытие узлов на поверхности яичной скорлупы. Этот тип орнамента чаще всего встречается в мегалоолиты.^[32]
2. Sagenotuberculate - Узлы и гребни образуют сетчатый узор с вкраплениями ямок и бороздок.
3. Dispersituberculate - разбросанные узлы. Этот орнамент виден на полюсах удлиненных яиц, которые, возможно, способствовали скоплению CO₂ на полюсах, чтобы убежать между узлами.^[31]
4. Lineartuberculate - гребни и цепочки гребней и узлов образуют линии, параллельные длинной оси яйца.
5. Ramotuberculate - нерегулярные цепочки узлов, обычно встречающиеся как переход между линейно-бугристой средней частью и рассеянными туберкулезными концами удлиненных яиц.
6. Анастомотуберкулезные - гребни похожи на линейно-бугристые, но вместо этого образуют волнистые, ветвящиеся или анастомозирование узоры, напоминающие следы водной ряби на песке.

Классификация

Классификация яиц динозавров основана на структуре яичной скорлупы, просматриваемой в тонком срезе под микроскопом, хотя использовались новые методы, такие как дифракция обратного рассеяния электронов.^[33] Яйца динозавров делятся на три основные категории: сферолитовые (зауроподы и гадрозавры ),^[34] призматический,^[35] и орнитоидный (тероподы, в том числе современных птиц).^[36]

Оогенера

Оогенера таксономические названия типов яичной скорлупы. В честь яиц динозавров было названо около трех десятков оогенератов:

Агероолит Афелоолит[37] Подберезовик[38] Кайраноолит[39] Continuoolithus[37] Дендроолит[37] Диктиоолит[40] Dispersituberoolithus Эллипсоолит[41] Elongatoolithus[42]

Фавеолитус[37] Heishanoolithus[43] Laevisoolithus Макроолитус[44] Macroelongatoolithus[45] Мегалоолит[46] Nanshiungoolithus[47] Облонгоолит Овалоолитус[48] Пахикориоолит[49]

Парасферолитус[50] Phaceloolithus[37] Плакоолит[51] Поритуберолитус Поликлоноолитус[52] Препризматоолит[37] Prismatoolithus[53] Protoceratopsidovum[54] Псевдогеккоолит Shixingoolithus[55]

Sphaerovum[37] Сфероолит[56] Spheruprismatoolithus[54] Строматоолит[37] Subtiliolithus[37] Такуарембовум[37] Trachoolithus[57] Tristraguloolithus Янголитус[37]

Теризинозавр гнездо и яйца из Страна динозавров в Лайм Реджис, Англия.

Эмбрионы

Эмбрионы динозавров, животные внутри яиц, очень редки, но их полезно понять онтогенез, гетерохрония, и динозавр систематика Окаменелости эмбрионов известны из:

• Beibeilong
• Читипати^[58]
• Heyuannia
• Луфенгозавр
• Лоуринханозавр^[59][60]
• Массоспондил^[61]
• Майасаура
• Troodon^[62]

Тафономия

Формирование ископаемых яиц начинается с самого исходного яйца. Не все яйца, которые в конечном итоге превращаются в окаменелости, погибают заранее. Ископаемые яйца с открытой вершиной являются обычным явлением и могут быть результатом сохранения успешно вылупившихся яиц.^[63] Яйца динозавров, эмбрионы которых погибли, скорее всего, были жертвами тех же причин, что и яйца современных рептилий и птиц. Типичные причины смерти включают врожденные проблемы, болезни, удушье из-за слишком глубокого захоронения, неблагоприятных температур или слишком большого или слишком малого количества воды.^[64]

Независимо от того, был ли вылупление успешным, захоронение начиналось с постепенного попадания отложений в любые большие отверстия в раковине.^[63] Даже неповрежденные яйца могут наполняться осадком, если они раскалываются под нагрузкой глубокого захоронения. Однако иногда окаменение может начаться достаточно быстро, чтобы яйца не раскололись. Если уровень грунтовых вод достаточно высок, растворенные минералы, такие как кальцит, могут просачиваться через поры яичной скорлупы. Когда яйцо полностью заполнено, оно может стать достаточно прочным, чтобы выдержать вес вышележащих отложений.^[64] Однако не все образцы ископаемых яиц представляют собой полные экземпляры. Отдельные кусочки яичной скорлупы намного прочнее, чем все яйцо, и их можно транспортировать в целости и сохранности на большие расстояния от того места, где они были заложены.^[65]

Когда яйцо закопано достаточно глубоко, разлагающие его бактерии больше не имеют доступа к кислороду и нуждаются в обеспечении своего метаболизма различными веществами. Эти физиологические изменения в разложителях также изменяют местную среду таким образом, что некоторые минералы откладываются, а другие остаются в растворе.^[64] Однако, как правило, скорлупа окаменевшего яйца сохраняет тот же кальцит, что и при жизни, что позволяет ученым изучать его первоначальную структуру через миллионы лет после вылупления или смерти развивающегося динозавра.^[66] Однако иногда яйца могут быть изменены после захоронения. Этот процесс называется диагенез.^[66] Одна из форм диагенеза - микроскопическая заштрихованный узор, нанесенный на яичную скорлупу под давлением глубокого захоронения.^[67] Если давление становится достаточно сильным, иногда внутренняя микроскопическая структура яичной скорлупы может быть полностью разрушена. Диагенез может происходить не только физически, но и химически. Химические условия разлагающегося яйца могут облегчить включение кремнезема в яичную скорлупу и повредить ее структуру. Когда железосодержащие вещества изменяют яичную скорлупу, это может быть очевидно, потому что такие соединения, как гематит, пирит, и сульфид железа может превратить скорлупу в черноватый или ржавый цвет.^[68]

Среды осадконакопления

Яйца динозавров известны из множества мест залегания.

Пляжные пески: Пляжный песок был хорошим местом для динозавров, чтобы откладывать яйца, потому что песок мог эффективно поглощать и удерживать тепло, достаточное для инкубации яиц. Одно древнее пляжное месторождение на северо-востоке Испании фактически хранит около 300000 окаменелых яиц динозавров.^[69]

Поймы: Динозавры часто откладывали яйца на древних поймах рек. В аргиллиты Таким образом, отложенные на этих участках являются прекрасным источником окаменелостей яиц динозавров.^[65]

Песчаные дюны: Многие яйца динозавров были извлечены из отложений песчаника, которые образовались на древних полях дюн на территории нынешнего северного Китая и Монголии.^[70] Наличие Овираптор сохраненное в их жизни задумчивое положение предполагает, что яйца, гнезда и родители могли быть быстро засыпаны песчаными бурями.^[69]

Раскопки и подготовка

Обычно первым доказательством обнаружения окаменелых яиц динозавров являются фрагменты скорлупы, которые оторвались от исходных яиц и унесены стихиями вниз.^[8] Если исходные яйца могут быть обнаружены, необходимо исследовать область на предмет наличия большего количества неэкспонированных яиц. Если палеонтологам посчастливилось найти гнездо, необходимо оценить количество и расположение яиц. Раскопки должны проводиться на значительную глубину, поскольку многие гнезда динозавров включают в себя несколько слоев яиц. Поскольку нижняя часть гнезда выкопана, она будет покрыта газетой, фольгой или тканью. После этого весь блок покрывают несколькими слоями пропитанных гипсом полос мешковины. Когда штукатурка высохнет, блок подрезают до конца и переворачивают.^[71]

Тонкая работа по очистке окаменелостей яиц выполняется в лаборатории. Подготовка обычно начинается с нижней стороны блока, которая, как правило, лучше всего сохраняется.^[71] Из-за их хрупкости очистка окаменелых яиц требует терпения и навыков.^[72] Ученые используют тонкие инструменты, такие как зубочистки, иглы, маленькие пневматический инструменты для гравировки и X-Acto ножи.^[71] Ученые должны определить, в какой момент прекратить очистку, исходя из собственных критериев. Если яйца извлечены полностью, их можно будет более полно изучить индивидуально за счет информации о пространственных отношениях между яйцами или о том, вылупились ли яйца. Коммерческие торговцы ископаемыми обычно открывают только нижнюю часть яиц, так как верхние части могут быть повреждены в результате вылупления и, следовательно, менее привлекательны для потенциальных клиентов.^[73]

Методы исследования

Кислотное растворение

Кислоты можно использовать, чтобы узнать больше об ископаемых яйцах. Разбавленный уксусная кислота или же EDTA может использоваться для обнажения микроструктуры оболочки, поврежденной атмосферным воздействием. Кислоты также используются для извлечения скелетов эмбрионов из покрывающих их яиц.^[74] Даже окаменелые мягкие ткани, такие как мышцы и хрящи, а также жировые шарики из оригинала яичный желток можно раскрыть с помощью этого метода.^[75] Палеонтолог-любитель Терри Мэннинг был отмечен новаторской работой по развитию этой техники.^[76] Сначала палеонтолог должен погрузить яйцо в ванну с очень разбавленной фосфорной кислотой. Поскольку раствор кислоты может проникнуть в яйцо, каждые несколько дней образец необходимо замачивать в дистиллированной воде, чтобы кислота не повредила эмбрион еще до того, как он подвергнется воздействию. Если зародышевые окаменелости обнаруживаются после высыхания в водяной бане, обнаженные окаменелости необходимо аккуратно очистить с помощью тонких инструментов, таких как иглы и кисти. Затем обнаженная кость покрывается пластиковыми консервантами, такими как Акрилоид B67, Паралоид B72, или же Vinac B15 чтобы защитить его от кислоты при погружении на следующий раунд. Полный процесс может занять месяцы, прежде чем будет обнаружен весь эмбрион.^[74] Даже в этом случае только около 20% яиц, подвергнутых процессу, обнаруживают какие-либо окаменелости эмбриона.^[77]

CAT сканирование

CAT сканирование может использоваться для вывода трехмерной структуры внутренней части окаменелого яйца путем компилирования изображений, снятых срезов яйца с небольшими регулярными приращениями. Ученые пытались использовать компьютерную томографию для поиска окаменелостей эмбриона, содержащихся внутри яйца, без необходимости повредить само яйцо путем их физического извлечения. Однако, согласно книге Кена Карпентера о яйцах динозавров 1999 г., Яйца, гнезда и детеныши динозавроввсе предполагаемые эмбрионы, обнаруженные с помощью этого метода, на самом деле были ложными тревогами. Вариации типа заполняющего минерала или цемента, связывающего заполняющий осадок с горной породой, иногда напоминают кости на изображениях компьютерной томографии. Иногда фрагменты яичной скорлупы, которые упали обратно в яйцо, когда оно вылупилось, ошибочно принимали за эмбриональные кости.^[74][78] Использование компьютерной томографии для поиска эмбриональных останков на самом деле концептуально ошибочно, поскольку эмбриональные кости еще не минерализованный. Поскольку заполняющий осадок является их единственным источником минералов, они будут сохраняться в основном с той же плотностью и, следовательно, плохо видны при сканировании. Обоснованность этой проблемы была подтверждена выполнением сканирования Cat на ископаемых яйцах, в которых, как известно, есть эмбрионы, и замечанием их плохой видимости на изображениях сканирования. Единственный по-настоящему надежный способ обнаружить эмбрион динозавра - это разрезать яйцо или растворить часть его яичной скорлупы.^[74]

Катодолюминесценция

Катодолюминесценция это самый важный инструмент палеонтологов для определения того, кальций в ископаемой яичной скорлупе была изменена.^[79] Кальцит в яичной скорлупе бывает чистым или богатым карбонат кальция. Однако кальцит, из которого состоит яйцо, может быть изменен после захоронения, чтобы он содержал значительное количество кальция. Катодолюминесценция заставляет кальцит, измененный таким образом, светиться оранжевым светом.^[80]

Гель-электрофорез

Гель-электрофорез использовался в попытках идентифицировать аминокислоты присутствует в органических компонентах яичной скорлупы динозавров. Контакт с кожей человека может привести к загрязнению яиц чужеродными аминокислотами, поэтому с помощью этого метода можно исследовать только нетронутые яйца. EDTA может использоваться для растворения кальцита яичной скорлупы, при этом органическое содержание скорлупы остается неизменным. Полученный органический остаток будет смешан, а затем имплантирован в гель. Затем через образец будет проходить электричество, заставляя аминокислоты мигрировать через гель, пока они не остановятся на уровнях, определяемых их физическими свойствами. Белковое серебряное пятно затем используется, чтобы окрашивать аминокислоты и делать их видимыми.^[79] Затем полосы аминокислот из яиц динозавров можно сравнить с полосами образцов с известным составом для идентификации.^[79]

Гель-электрофорез не обязательно является идеальным средством обнаружения аминокислотного состава яичной скорлупы динозавров, потому что иногда количество или тип присутствующих аминокислот может быть изменено во время или после консервирования. Одним из потенциальных мешающих факторов может быть нагревание окаменелостей глубоко захороненных яиц, которые могут расщеплять аминокислоты. Другой потенциальный источник ошибки - грунтовые воды, которые могут вымывать аминокислоты. Эти вопросы ставят под сомнение достоверность результатов, полученных в подобных исследованиях, с точки зрения фактического состава органического материала яичной скорлупы при жизни. Однако исследования с применением этих методов дали наводящие на размышления результаты, включая профили аминокислот в яйцах динозавров, аналогичные таковым у современных птиц.^[79]

Женева мера объектива

В Женева Измерение объектива это устройство, используемое для измерения криволинейных поверхностей. Чаще всего используется оптики для измерения линз, но также может использоваться палеонтологами для оценки натурального размера яиц динозавров по фрагментам скорлупы. Этот инструмент можно использовать для оценки размера ископаемой яичной скорлупы путем измерения ее изогнутой поверхности. Поскольку большинство яиц не идеально круглые, для получения полного представления о размере яйца могут потребоваться измерения нескольких частей яйца с различной кривизной скорлупы. В идеале фрагмент яичной скорлупы, используемый для оценки полного размера яйца, должен быть более 3 см в длину. Более мелкие фрагменты яичной скорлупы лучше подходят для других методов исследования, таких как Индикатор с круговой шкалой Obrig. Женевская линза дает единицы измерения в диоптрии который необходимо преобразовать в радиус в миллиметрах. Использование Женевской линзы для оценки размера окаменелого яйца было впервые выполнено Зауэр на ископаемых яйцах страуса.^[80]

Световая микроскопия

Световая микроскопия может использоваться для увеличения структуры яичной скорлупы динозавров в научных исследованиях. Для этого фрагмент яичной скорлупы должен быть встроен в эпоксидная смола смола и нарезанный тонким слоем тонким лезвием рок пила. Этот основной метод был изобретен французским палеонтологом. Поль Жерве и с тех пор практически не изменился. Тонкие сечения, разрезанные по горизонтали, называются тангенциальными тонкими сечениями, а тонкие сечения, разрезанные по вертикали, называются радиальными. Независимо от направления, образец необходимо обработать мелкой песок или же наждачная бумага пока это не будет полупрозрачный. Тогда структура оболочки кристаллы кальцита или поры можно исследовать под петрографический микроскоп.^[81] Кристаллическую структуру кальцита яичной скорлупы динозавров можно классифицировать по их влиянию на поляризованный свет. Кальцит может действовать как поляризационный светофильтр.^[82] Когда микроскопический образец тонкого среза вращается относительно поляризованного света, он в конечном итоге может блокировать весь свет и казаться непрозрачным. Это явление называется вымиранием. Различные разновидности яиц динозавров с их различной кристаллической структурой кальцита обладают разными характеристиками светопоглощения, которые можно использовать для идентификации и различения даже яиц, которые кажутся очень похожими на поверхности.^[83] Чтобы восстановить трехмерную структуру поровых каналов оболочки, ученым требуется серия нескольких радиальных сечений.^[81]

Сканирующая электронная микроскопия

Сканирующая электронная микроскопия используется для просмотра яичной скорлупы динозавров под еще большим увеличением, чем это возможно при световой микроскопии. Однако это не означает, что сканирующая электронная микроскопия обязательно является лучшим методом исследования. Поскольку оба метода предоставляют разное количество и типы информации, их можно использовать вместе синергетически, чтобы обеспечить более полное понимание исследуемого образца. Для сканирующей электронной микроскопии лучше всего подходят образцы яичной скорлупы, недавно сломанные, потому что такой разрыв обычно происходит вдоль плоскости кристаллической решетки кальцита яичной скорлупы. Сначала небольшой образец покрывают очень тонким слоем золото или же платина. Затем образец будет засыпан электроны. Электроны отскакивают от металла и из-за своего небольшого размера могут использоваться для формирования детального изображения образца.^[83]

Масс-спектрометрии

Масс-спектрометрии - это метод определения состава яичной скорлупы, в котором используется устройство, называемое масс-спектрометром. Сначала образец яичной скорлупы необходимо измельчить и поместить в вакуумную камеру масс-спектрометра.^[75] Порошок испаряется под действием тепла интенсивного лазерного луча. Затем поток электронов бомбардирует газообразные молекулы яичной скорлупы, которые разрушают молекулы яичной скорлупы и наделяют их положительным зарядом. Затем магнитное поле сортирует их по массе, прежде чем они будут обнаружены спектрометром.^[84] Одним из применений масс-спектрометрии было изучение соотношений изотопов яичной скорлупы динозавров с целью определения их рациона и условий жизни. Однако это исследование осложняется тем фактом, что соотношение изотопов может быть изменено посмертно до или во время окаменения. Бактериальное разложение может изменить изотоп углерода соотношения в яйцах и грунтовые воды может изменить изотоп кислорода соотношения яичной скорлупы.^[85]

Рентгеновские лучи

Рентгеновское оборудование, такое как компьютерная томография, используется для изучения внутренней части окаменелых яиц. В отличие от компьютерной томографии, рентгеновское изображение концентрирует всю внутреннюю часть яйца в одно двухмерное изображение, а не серию изображений, документирующих внутреннюю часть яйца в трех измерениях. Рентгеновские изображения в контексте исследований динозавров обычно использовались для поиска свидетельств эмбриональных окаменелостей, содержащихся внутри яйца. Однако в книге Кеннета Карпентера 1999 г. Яйца, гнезда и детеныши динозавроввсе предполагаемые эмбрионы, обнаруженные с помощью рентгеновских лучей, были ошибочно идентифицированы. Это потому, что использование рентгеновских лучей для обнаружения эмбрионов концептуально ошибочно. Кости зародыша развиты не полностью и, как правило, не имеют собственного минерального состава, поэтому единственным источником минералов для этих костей является осадок, который заполняет яйцо после захоронения. Следовательно, окаменелые кости будут иметь ту же плотность, что и осадок, заполняющий внутреннюю часть яйца, который служил источником их минерального содержания, и будут плохо видны на рентгеновском изображении. Пока что единственный надежный метод исследования окаменелостей эмбрионов, сохранившихся в яйцах динозавров, - это их физическое извлечение с помощью таких средств, как растворение кислотой.^[74]

Рентгеновские лучи можно использовать для химического анализа яичной скорлупы динозавров. Для этого метода требуются образцы чистой раковины, поэтому окаменелость должна быть полностью свободна от окружающей горной породы. Затем оболочку необходимо очистить ультразвуковая ванна. Затем образец можно бомбардировать электронами, испускаемыми с помощью зонда того же типа, что и в сканирующих электронных микроскопах. При столкновении с образцами испускаются рентгеновские лучи, которые можно использовать для определения состава оболочки.^[75]

дифракция рентгеновских лучей - это метод определения состава яичной скорлупы с использованием рентгеновских лучей для прямой бомбардировки порошковой яичной скорлупы. При ударе некоторые рентгеновские лучи будут дифрагировать под разными углами и интенсивностью в зависимости от конкретных элементов, присутствующих в яичной скорлупе.^[75]

Аллостерики

Чтобы проверить, как аллостерики влияют на размер яиц динозавров, ученые использовали в своем эксперименте современные виды животных, такие как птицы, крокодилы и черепахи. Они установили, что группа птиц представляет теропод, а рептилии представляют группу зауроподов. В ходе исследования отложенные яйца каждого вида сравнивали друг с другом, а также с окаменевшими яйцами. Результаты, полученные в ходе эксперимента, заключались в том, что, хотя зауроподы откладывали яйца меньшего размера в большем количестве каждый год, динозавры из группы теропод с годами откладывали более крупные яйца реже, как и современные птицы.

Сноски

Рекомендации

• Карпентер, Кеннет (1999). Яйца, гнезда и детеныши динозавров: взгляд на воспроизводство динозавров (жизнь прошлого), Издательство Индианского университета; ISBN  0-253-33497-7.
• Deeming, D. C. и M. W. J. Ferguson (ред.) 1991. Инкубация яиц: ее влияние на эмбриональное развитие птиц и рептилий. Издательство Кембриджского университета, Великобритания. 448 стр.
• Glut, Дональд Ф. (2003), "Приложение: следы динозавров и яйца", Динозавры: Энциклопедия. 3-е дополнение, Джефферсон, Северная Каролина: McFarland & Company, Inc., стр.613–652, ISBN  978-0-7864-1166-5
• Хорнер, Джон Р .; Weishampel, Дэвид Б. (1996). «Сравнительное эмбриологическое исследование двух орнитисхийских динозавров - поправка». Природа. 383 (6595): 256–257. Bibcode:1996Натура.383..103H. Дои:10.1038 / 383103b0.
• Матеус, я; Mateus, H; Antunes, MT; Матеус, О; Taquet, P; Рибейро, V; Манупелла, Г. (1998). «Эмбрионы динозавров теропод верхнеюрского периода из Лориньяна (Португалия)». Memórias da Academia das Ciências de Lisboa. 37: 101–110.
• Москвич, Катя. "Яйца с древнейшими из известных эмбрионов динозавра". Новости BBC. 12 ноября 2010 г.
• de Ricqlès, A .; Mateus, O .; Antunes, M.T .; Таке, П. (2001). «Гистоморфогенез зародышей верхнеюрских теропод из Лориньян (Португалия)». Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série IIA. 332 (10): 647–656. Bibcode:2001CRASE.332..647D. Дои:10.1016 / с1251-8050 (01) 01580-4.
• Reisz, Robert R .; Скотт, Дайан; Сьюз, Ганс-Дитер; Эванс, Дэвид С .; Раат, Майкл А. (2005). «Эмбрионы раннеюрского прозауроподного динозавра и их эволюционное значение». Наука. 309 (5735): 761–764. Bibcode:2005Наука ... 309..761R. Дои:10.1126 / science.1114942. PMID  16051793.
• Скиннер, Джастин."ROM выставляет на обозрение самые старые из когда-либо обнаруженных яиц динозавров". insidetoronto.com. 6 мая 2010 г.
• "Что такое яйца динозавров?", Бристольский университет наук о Земле, заархивировано из оригинал 1 февраля 2014 г., получено 20 июня, 2013

внешняя ссылка

• СМИ, связанные с Яйца динозавров в Wikimedia Commons