Реконструкция внешнего вида зауропода, ставшего главным героем исследования. Судя по размерам сохранившихся шейных позвонков, он умер молодым (в возрасте 15–20 лет) и потому обладал достаточно скромными по меркам своих сородичей размерами — полная длина скелета оценивается в 18 метров. Несколько его позвонков несут следы, характерные для респираторного грибкового заболевания. Рисунок © Corbin Rainbolt из обсуждаемой статьи в Scientific Reports.
Древние животные, как и представители современной фауны, умирали по самым разным причинам. Вполне вероятно, что даже самых крупных из когда-либо ходивших по нашей планете существ не избегала участь погибнуть от какой-нибудь хвори. К несчастью для исследователей, болезни, поражающие мягкие ткани организма, плохо отражаются в окаменелостях, поскольку сами мягкие ткани древних животных попадаются палеонтологам крайне редко. Однако недавно вышло описание динозавра-зауропода, чьи шейные позвонки оказались серьезно повреждены в результате дыхательной инфекции. Особенно интересно, что хотя зауроподы не являются ближайшими родственниками современных птиц, характер повреждения костей этого динозавра похож на то, что наблюдается у современных пернатых, страдающих от простудных заболеваний.
Не считая переломов, а также сохранившихся следов повреждений суставов и надкостницы, окаменелости довольно мало могут нам рассказать о том, чем болели древние животные. Основные трудности в «постановке диагноза» связаны с невозможностью исследовать мягкие ткани и тем, что сохраняющиеся следы на костях чаще всего не являются диагностическими, то есть по ним нельзя сказать, чем конкретно болело животное: тот же артрит может быть вызван как травмой, так и инфекцией. Как следствие, если свидетельств заживших переломов и других подобных повреждений палеонтология знает уже не одну сотню (у одного-единственного скелета аллозавра, прозванного Большим Алом (Big Al), их насчитали около двух десятков!), то другие болезни древних животных — и, в частности, динозавров — известны существенно хуже.
Чаще всего палеонтологи обнаруживают следы артритов и периостозов, однако существуют и исключения. Так, например, в 2009 году было выяснено, что странной формы выемки на челюсти одного из образцов тираннозавра являются следами укусов, пораженными простейшими типа трихомонады (Trichomonas) (E. D. S. Wolff et al., 2009. Common avian infection plagued the tyrant dinosaurs). В 2020 году была описана остеогенная саркома (злокачественная опухоль костной ткани) у центрозавра, травоядного динозавра из группы цератопсов: опухоль поразила его правую ногу, изуродовав малоберцовую кость, и на момент смерти болезнь находилась в поздней стадии, что, возможно, стало одной из причин гибели животного (см. Остеосаркома у 76-миллионолетнего центрозавра подтверждена палеогистологически). Наконец, в 2021 году вышла статья об остром инфекционном поражении костей старого титанозавра: решив изучить следы тяжелого остеомиелита на костях животного, ученые обнаружили в его сосудистых каналах окаменевшие следы паразитических микроорганизмов (T. Aureliano et al., 2021. Blood parasites and acute osteomyelitis in a non-avian dinosaur (Sauropoda, Titanosauria) from the Upper Cretaceous Adamantina Formation, Bauru Basin, Southeast Brazil). К сожалению, им не удалось определить, что это за существа, и было отмечено лишь, что их длина достигала 100–650 мкм, что делает их гигантами на фоне других микроорганизмов, живущих в кровотоке жертвы.
Пораженный паразитами (C) титанозавр страдал от воспаления костей (B) и открытых ран на коже (A), поэтому, вероятно, представлял собой жуткое зрелище. Неудивительно, что команда исследователей, описавшая динозавра, прозвала его «динозавром-зомби». Рисунок из статьи T. Aureliano et al., 2021. Blood parasites and acute osteomyelitis in a non-avian dinosaur (Sauropoda, Titanosauria) from the Upper Cretaceous Adamantina Formation, Bauru Basin, Southeast Brazil
Что касается респираторных заболеваний, поражающих дыхательную систему животного, то до сих пор мы могли судить о них только по болезням современных архозавров (то есть крокодилов и птиц). Они страдают от воспалений, инфекционных (вызванных бактериями, вирусами, грибками, микобактериями, паразитами) болезней и различных опухолей. У вымерших рептилий до этого был описан только один случай дыхательной инфекции типа туберкулеза: болезнь поразила раннетриасовую морскую рептилию из семейства Nothosauridae, что привело к воспалению надкостницы ребер (D. Surmik et al.,2018. Tuberculosis-like respiratory infection in 245-million-year-old marine reptile suggested by bone pathologies). Так что молодой динозавр, числящийся в каталоге под номером MOR 7029, описанный в обсуждаемой статье, — второе древнее животное и первый не-птичий динозавр в истории с выявленными следами респираторного заболевания.
К сожалению, динозавра MOR 7029 удалось идентифицировать только до семейства диплодоцид; ближайшими родственниками этого ящера были знаменитые тридцати-сорокаметровые диплодок и суперзавр, хотя сам молодой ящер был относительно невелик — «всего» около 18 метров в длину. Его кости были обнаружены в 1990 году в отложениях формации Моррисон (Morrison Formation) на юго-западе Монтаны. Изначально нашли только череп и семь сочлененных шейных позвонков, которые потом больше десяти лет хранились в музее, не привлекая внимания исследователей. Лишь в середине 2000-х годов динозавром заинтересовался один из сотрудников музея, и в 2013–2015 годах были проведены повторные раскопки на том же месте, благодаря чему обнаружили еще несколько костей от того же скелета. Вскоре после начала изучения палеонтологи нашли на костях «Долли» (динозавра прозвали в честь известной певицы и актрисы Долли Партон) загадочные образования, похожие то ли на грибы, то ли на веточки брокколи. Воспользовавшись методами компьютерной томографии, исследователи смогли установить, что аномальный рост костной ткани, вероятно, был ответом на бактериальную инфекцию, развившуюся в воздушных мешках животного.
А — реконструированный скелет шеи диплодоцида (недостающие кости показаны светло-серым), патологические костные образования отмечены красным. B — пятый позвонок с выделенным рамкой участком, где находятся образования. С и D — фотография и прорисовка образований. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports
Шейные позвонки у зауропод были довольно ажурными образованиями, сплошь пронизанными полостями — «плевроцелями» (pleurocoelus). При жизни эти полости служили вместилищем для целой сети воздушных мешков, которые у динозавров, как и у современных птиц, были частью дыхательной системы. Вероятно, в их функции входили повышение эффективности дыхания, облегчение скелета и отвод лишнего тепла от внутренних органов. В норме плевроцели очень гладкие, правильной формы, однако у «Долли» поверхность этих полостей была изуродована загадочными костными выростами, длина которых достигала 2,8 см. Поскольку эти выросты встречались не на всем позвонке, а только там, где в него заходил воздушный мешок, исследователи предположили, что патология «Долли» связана с дыханием и является последствием аэросаккулита (airsacculitis) — воспаления или заражения воздушных мешков, который впоследствии поразил и костную ткань.
Что же вызвало эту болезнь? В конце концов, у птиц аэросаккулит может быть вызван и бактериями, и грибками, и вирусами, так что, дабы раскрыть истинную причину смерти «Долли», авторы решили рассмотреть респираторные болезни современных родственников динозавров — крокодилов и птиц. Перебрав с десяток возможных инфекций, исследователи указали как самую вероятную причину аспергиллез, вызываемый грибками рода Aspergillus и являющийся наиболее частой причиной респираторных заболеваний у нынешних рептилий и птиц. Аспергиллез в основном поражает мягкие ткани организма, но была зафиксирована и вызванная им деформация скелета у цыплят. Климат в местах обитания «Долли» был влажный и теплый, что идеально подходит для существования патогенного грибка, а сам аспергилл не так уж «молод» с геологической точки зрения: во всяком случае, в эоценовом янтаре его споры обнаружены были. Впрочем, даже если болезнь «Долли» вызвал какой-то другой инфекционный агент (сами авторы осторожно называют причиной смерти только аэросаккулит, не называя конкретного возбудителя), свое черное дело он сделал: животное умерло молодым, скорее всего в возрасте 15–20 лет.
Схема дыхательной системы «Долли»: красным выделен путь, по которому инфекционные агенты достигли воздушных мешков в шее, светло-голубым — выросты воздушных мешков, синим — воздушные мешки, темно-синим — легкие, серым — трахея. Рядом с динозавром для масштаба изображен силуэт Энтони Фаучи (рост — 170 см), американского иммунолога и инфекциониста. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports
У птиц аспергиллез сопровождается малоподвижностью, чиханием, одышкой, потерей веса и выделениями из носа. Вполне вероятно, что и «Долли» чувствовала себя перед смертью не лучше. «Во время работы у нас были те же симптомы, и мы, вероятно, ощущали себя такими же вялыми, как Долли. Лично я не могу назвать ни одну другую окаменелость, которой я бы так сильно сочувствовал» — рассказал Кэри Вудрафф (Cary Woodruff), ведущий автор статьи и человек, благодаря которому пылящиеся в архиве кости больного динозавра стали известны всему миру.
И последний вопрос: была ли респираторная инфекция тем, что погубило динозавра? Скорее всего, да: у птиц, больных аспергиллезом, отсутствие лечения приводит к смерти. Вдобавок, сильнее всего эта болезнь поражает именно молодых животных. Впрочем, даже если не аэросаккулит стал причиной смерти «Долли», он вполне мог достаточно ослабить животное, чтобы им заинтересовались хищники — например, аллозавры, остатки которых тоже нашли в тех же отложениях.
Источник: C. Woodruff, E. D. S. Wolff, M. J. Wedel, S. Dennison, L. M. Witmer. The first occurrence of an avian-style respiratory infection in a non-avian dinosaur // Scientific Reports. 2022. DOI: 10.1038/s41598-022-05761-3.
Анна Новиковская, Элементы
