Tyrannosauroidea (что означает «формы ящерообразных тиранов») — надсемейство (или клада ) целурозавровых динозавров -теропод , включающее семейство Tyrannosauridae , а также более базальных родственников. Тираннозавроиды жили на Лавразийском суперконтиненте , начиная с юрского периода . К концу мелового периода тираннозавроиды были доминирующими крупными хищниками в Северном полушарии , достигнув кульминации в гигантском тираннозавре . Ископаемые останки тираннозавроидов были обнаружены на территориях, которые сейчас являются континентами Северной Америки, Европы и Азии, при этом фрагментарные останки, возможно, относятся к тираннозаврам, также известным из Южной Америки и Австралии.
Тираннозавроиды были двуногими плотоядными животными , как и большинство тероподов, и характеризовались многочисленными особенностями скелета , особенно черепа и таза . В начале своего существования тираннозавроиды были небольшими хищниками с длинными трехпалыми передними конечностями. Позднемеловые роды стали намного крупнее, включая некоторых из крупнейших наземных хищников, когда-либо существовавших , но большинство из этих более поздних родов имели пропорционально маленькие передние конечности всего с двумя пальцами. Примитивные перья были обнаружены в окаменелостях двух видов и, возможно, присутствовали также у других тираннозавроидов. Выдающиеся костные гребни различных форм и размеров на черепах многих тираннозавроидов могли выполнять демонстрационные функции.
Тираннозавроиды сильно различались по размеру, хотя наблюдалась общая тенденция к увеличению размера с течением времени. Ранние тираннозавроиды были небольшими животными. [1] Один экземпляр Dilong , почти полностью взрослый, имел длину 1,6 метра (5,2 фута), [2] а полностью взрослый Guanlong имел длину 3 метра (9,8 фута). [3] Зубы из нижнемеловых пород (возрастом от 140 до 136 миллионов лет) из Хёго , Япония , по-видимому, принадлежат животному длиной около 5 метров (16 футов), что, возможно, указывает на раннее увеличение размера в родословной. [4] Неполовозрелый Eotyrannus имел длину более 4 метров (13 футов), [5] а полувзрослый Appalachiosaurus оценивался в длину более 6 метров (20 футов), [1] указывая на то, что оба рода достигли более крупных размеров. Позднемеловые тираннозавриды варьировались от 9-метровых (30 футов) альбертозавров и горгозавров до тираннозавра , длина которого превышала 12 метров (39 футов), а вес, возможно, превышал 6400 килограммов (7 коротких тонн ). [1] Обзор литературы 2010 года пришел к выводу, что тираннозавры были «маленькими и средними по размеру» в течение первых 80 миллионов лет, но были «одними из крупнейших наземных плотоядных животных, когда-либо живших» в последние 20 миллионов лет. [6] [7]
Черепа ранних тираннозавроидов были длинными, низкими и легко сконструированными, похожими на черепа других целурозавридов, в то время как более поздние формы имели более высокие и массивные черепа. Несмотря на различия в форме, определенные черты черепа встречаются у всех известных тираннозавроидов. Предчелюстная кость очень высокая, притупляющая переднюю часть морды, особенность, которая развилась конвергентно у абелизаврид . Носовые кости характерно сращены, слегка выгнуты вверх и часто очень грубо текстурированы на своей верхней поверхности. Предчелюстные зубы в передней части верхней челюсти имеют форму, отличную от остальных зубов, меньше по размеру и с D -образным поперечным сечением . В нижней челюсти заметный гребень на надугулярной кости простирается вбок от чуть ниже челюстного сустава, за исключением базального гуаньлуна . [1] [2] [3]
У тираннозавроидов были S -образные шеи и длинные хвосты, как и у большинства других теропод. Ранние роды имели длинные передние конечности, около 60% длины задней конечности у Guanlong , с типичными тремя пальцами целурозавров. [3] Длинная передняя конечность сохранялась по крайней мере у раннего мелового Eotyrannus , [5] но неизвестна у Appalachiosaurus . [8] У производных тираннозавридов передние конечности сильно уменьшены в размере, наиболее экстремальным примером является Tarbosaurus из Монголии , у которого плечевая кость составляла всего одну четверть длины бедренной кости . [1] Третий палец передней конечности также был уменьшен с течением времени. Этот палец не был уменьшен у базального Guanlong , [3] в то время как у Dilong он был тоньше двух других пальцев. [2] У эотираннуса также было по три функциональных пальца на каждой руке. [5] У тираннозавридов их было только два, хотя у некоторых хорошо сохранившихся образцов сохранилась рудиментарная пястная кость третьего пальца. [9] Как и у большинства целурозавров, второй палец руки самый большой, даже если третий отсутствует.
Характерные черты таза тираннозавроидов включают вогнутую выемку на верхнем переднем конце подвздошной кости , резко выраженный вертикальный гребень на внешней поверхности подвздошной кости, простирающийся вверх от вертлужной впадины (тазобедренного сустава), и огромный «башмак» на конце лобковой кости , более чем в два раза короче стержня самой лобковой кости. [1] Эти черты встречаются у всех известных тираннозавроидов, включая базальных членов Guanlong [3] и Dilong . [2] Лобковая кость не известна у Aviatyrannis или Stokesosaurus , но оба демонстрируют типичные тираннозавроидные признаки в подвздошной кости. [10] Задние конечности всех тираннозавроидов, как и у большинства теропод, имели четыре пальца, хотя первый палец ( большой палец ) не касался земли. Задние конечности тираннозавроидов длиннее относительно размера тела, чем у почти любых других тероподов, и демонстрируют пропорции, характерные для быстро бегающих животных, включая удлиненные большеберцовые кости и плюсневые кости . [1] Эти пропорции сохраняются даже у самого крупного взрослого тираннозавра , [11] несмотря на его вероятную неспособность бегать. [12] Третья плюсневая кость тираннозавридов была сдавлена наверху между второй и четвертой, образуя структуру, известную как арктометатарзус . [1] Арктометатарзус также присутствовал у Appalachiosaurus [8], но неясно, был ли он обнаружен у Eotyrannus [5] или Dryptosaurus . [13] Эта структура была общей для производных орнитомимид , троодонтид и ценагнатид , [14] но не присутствовала у базальных тираннозавроидов, таких как Dilong paradoxus , что указывает на конвергентную эволюцию . [2]
Тираннозавр был назван Генри Фэрфилдом Осборном в 1905 году вместе с семейством Tyrannosauridae. [15] Название происходит от древнегреческих слов τυραννος tyrannos ('тиран') и σαυρος sauros ('ящерица'). Название надсемейства Tyrannosauroidea было впервые опубликовано в статье 1964 года британского палеонтолога Алика Уокера . [16] Суффикс -oidea , обычно используемый в названии надсемейств животных, происходит от греческого ειδος eidos ('форма'). [ 17]
Ученые обычно понимают Tyrannosauroidea как включающего тираннозавридов и их непосредственных предков. [16] [18] Однако с появлением филогенетической таксономии в палеонтологии позвоночных клада получила несколько более четких определений. Первое было дано Полом Серено в 1998 году, где Tyrannosauroidea была определена как таксон на основе ствола, включающий все виды, имеющие более недавнего общего предка с Tyrannosaurus rex, чем с неорнитовыми птицами . [19] Чтобы сделать семейство более эксклюзивным, Томас Хольц переопределил его в 2004 году, включив все виды, более тесно связанные с Tyrannosaurus rex, чем с Ornithomimus velox , Deinonychus antirrhopus или Allosaurus fragilis . [1] В 2005 году Серено опубликовал новое определение, используя Ornithomimus edmontonicus , Velociraptor mongoliensis и Troodon formosus в качестве внешних спецификаторов. [20] Определение Серено было принято в обзоре 2010 года. [6]
Некоторые исследования предполагают, что клада Megaraptora , обычно считающаяся аллозавроидами , является базальными тираннозавроидами. [21] [22] Однако другие авторы оспаривали размещение мегарапторов в пределах Tyrannosauroidea, [23] [24] а исследование анатомии руки мегараптора, опубликованное в 2016 году, заставило даже первоначальных ученых, предполагавших их родство с тираннозавроидами, по крайней мере частично отвергнуть свое предыдущее заключение. [25]
Хотя палеонтологи давно признали семейство Tyrannosauridae, его происхождение было предметом многочисленных споров. На протяжении большей части двадцатого века тираннозавриды были общепринятыми членами Carnosauria , куда входили почти все крупные тероподы. [26] [27] Внутри этой группы аллозавриды часто считались предками тираннозавридов. [18] [28] В начале 1990-х годов кладистические анализы вместо этого начали помещать тираннозавридов в Coelurosauria, [14] [29] повторяя предложения, впервые опубликованные в 1920-х годах. [30] [31] Тираннозаврид теперь повсеместно считается крупными целурозаврами. [1] [3] [32] [33] [34] [35] [36]
В 1994 году Хольц сгруппировал тираннозавроидов с элмизавридами , орнитомимозаврами и троодонтами в кладу целурозавров под названием Arctometatarsalia на основе общей структуры голеностопного сустава, где вторая и четвертая плюсневые кости встречаются около костей предплюсны , покрывая третью плюсневую кость при взгляде спереди. [14] Однако были обнаружены базальные тираннозавроиды, такие как Dilong , с не- арктометатарсальными голеностопными суставами, что указывает на то, что эта особенность развивалась конвергентно. [2] Arctometatarsalia была разобрана и больше не используется большинством палеонтологов, при этом тираннозавроиды обычно считаются базальными целурозаврами за пределами Maniraptoriformes . [1] [34] [36] В то время как многие помещают тираннозавроидов в качестве базальных целурозавров, Пол Серено в своем анализе тероподов 1990-х годов обнаружил, что тираннозавры являются сестринскими таксонами для манирапторов, поскольку они ближе к птицам, чем орнитомимозавры. Он назвал эту группу Tyrannoraptora (которая в отсутствие статей, которые восстанавливают кладу тираннозавров-манирапторов), является кладой, которая содержит большинство целурозавров. [37] Анализ 2007 года показал, что семейство Coeluridae , включая позднеюрские североамериканские роды Coelurus и Tanycolagreus , является сестринской группой для Tyrannosauroidea. [32]
Наиболее базальным тираннозавроидом, известным по полным скелетным останкам, является Guanlong, представитель семейства Proceratosauridae . [3] [38] Другие ранние таксоны включают Stokesosaurus и Aviatyrannis , известные по гораздо менее полному материалу. [10] Более известный Dilong считается немного более продвинутым, чем Guanlong и Stokesosaurus . [2] [3] Dryptosaurus , долгое время считавшийся трудным для классификации родом, в нескольких недавних анализах также фигурировал как базальный тираннозавроид, немного более отдаленно связанный с Tyrannosauridae, чем Eotyrannus и Appalachiosaurus . [1] [8] [39] Alectrosaurus , малоизвестный род из Монголии, определенно является тираннозавроидом, но его точные родственные связи неясны. [1] Другие таксоны рассматривались различными авторами как возможные тираннозавроиды, включая Bagaraatan и Labocania. [1] Siamotyrannus из раннего мела Таиланда изначально был описан как ранний тираннозавр , [ 40 ] но сегодня его обычно считают карнозавром . [34] [41] Iliosuchus имеет вертикальный гребень на подвздошной кости, напоминающий тираннозавроидов, и на самом деле может быть самым ранним известным членом надсемейства, но недостаточно материала, чтобы утверждать это наверняка. [10] [41]
Ниже слева представлена кладограмма Tyrannosauroidea из исследования 2022 года Даррена Нейша и Андреа Кау по роду Eotyrannus , а справа представлена кладограмма Eutyrannosauria из исследования 2020 года Джареда Т. Вориса и его коллег по роду Thanatotheristes : [42] [43]
В 2018 году авторы Рафаэль Делькур и Орландо Нельсон Грилло опубликовали филогенетический анализ Tyrannosauroidea, в который были включены таксоны с древнего континента Гондвана (который сегодня состоит из южного полушария), такие как Santanaraptor и Timimus , чье размещение в группе было спорным. [44] Они обнаружили, что не только Santanaraptor и Timimus были отнесены к тираннозаврам, более продвинутым, чем Dilong , но и обнаружили в своем анализе, что тираннозавроиды были широко распространены в Лавразии и Гондване со средней юры. [44] Они предложили новые названия субкладов для Tyrannosaurioidea. Первый — Pantyrannosauria, относящийся ко всем не-процератозавровым членам группы, в то время как Eutyrannosauria — к более крупным таксонам тираннозавров, обнаруженным в северном полушарии, таким как Dryptosaurus , Appalachiosaurus , Bistahieversor и Tyrannosauridae. [44] Ниже приведено их филогеографическое древо, которое они восстановили, в котором показаны филогенетические связи таксонов, а также континенты, на которых эти таксоны были обнаружены. [44]
В 2021 году Чейз Браунштейн опубликовал исследовательскую статью, основанную на более подробных описаниях плюсневых костей и позвонков тираннозавроидов из формации Мерчантвилл в Делавэре . [45] Этот повторный анализ филогенетических связей тираннозавроидов в Аппалачах привел к повторному открытию клады Dryptosauridae из-за сходства плюсневых костей II и IV с теми же костями у голотипа Dryptosaurus . [45] Однако было обнаружено, что таксон Merchantville все еще достаточно отличается, чтобы отделить его на уровне рода от Dryptosaurus . В построенном филогенетическом дереве Dryptosauridae оказывается действительным семейством нетираннозавровых эутираннозавров. В настоящее время он находится в политомии с таксоном Iren Dabasu и более базальными эутрианнозаврами. [45]
Тираннозавроиды жили на суперконтиненте Лавразия , который отделился от Гондваны в средней юре . Самые ранние признанные тираннозавроиды жили в средней юре, представленные процератозавридами Kileskus из Западной Сибири и Proceratosaurus из Великобритании. Верхнеюрские тираннозавроиды включают Guanlong из Китая , Stokesosaurus с запада США и Aviatyrannis и Juratyrant из Европы.
Ранние меловые тираннозавроиды известны из Лавразии, представлены Eotyrannus из Англии [5] и Dilong , Sinotyrannus и Yutyrannus из северо-восточного Китая. Ранние меловые тираннозавроидные предчелюстные зубы известны из формации Cedar Mountain в штате Юта [46] и группы Tetori в Японии [47] .
Среднемеловая летопись тираннозавроидей довольно неоднородна. Зубы и неопределенные посткрании этого интервала известны из сеноманской формации Дакота на западе Северной Америки и формации Потомак в Нью-Джерси, [46] [48], а также из формаций в Казахстане и Таджикистане ; [49] два рода, Timurlengia и Xiongguanlong , были найдены в Азии, в то время как бразильский Santanaraptor может принадлежать к этой группе. [24] Suskityrannus был найден в формации Морено-Хилл в бассейне Зуни на западе Нью-Мексико. [50] [51] Первые неоспоримые останки тираннозавридов встречаются в кампанском ярусе позднего мела в Северной Америке и Азии. Признаны два подсемейства. Альбертозаврины известны только из Северной Америки, в то время как тираннозаврины встречаются на обоих континентах. [1] Окаменелости тираннозавридов были найдены на Аляске , которая могла служить сухопутным мостом, позволившим расселению между двумя континентами. [52] Тираннозавроиды, не относящиеся к тираннозавридам, такие как Alectrosaurus и, возможно, Bagaraatan, были современниками тираннозавридов в Азии, в то время как они отсутствуют в западной части Северной Америки. [1] Восточная часть Северной Америки была разделена Западным внутренним проливом в середине мелового периода и изолирована от западной части континента. Отсутствие тираннозавридов в восточной части континента предполагает, что семейство эволюционировало после появления морского пути, что позволило базальным тираннозавроидам, таким как Dryptosaurus и Appalachiosaurus, выжить на востоке в качестве реликтовой популяции до конца мелового периода. [8]
Базальные тираннозавроиды также предположительно присутствовали в Австралии и Южной Америке в раннем меловом периоде. NMV P186069, частичная лобковая кость (тазовая кость) с предполагаемой отличительной формой, похожей на тираннозавроидную, была обнаружена в бухте Динозавров в Виктории . [53] Однако ответ показал, что критические признаки тираннозавроидов отсутствуют в окаменелости. [54] Австралийский таксон Timimus , известный по бедренной кости, и бразильский Santanaraptor , известный по частичному скелету ювенильной особи, также предположительно являются тираннозаврами. [44] Однако эти размещения были сочтены сомнительными, поскольку предполагаемые признаки тираннозавроидов Santanaraptor широко распространены среди Coelurosauria, а в других признаках имеют сходство с ноазавридами . [55]
В докладе на конференции Трейси Форд говорится, что на черепах теропод была грубая костная текстура и более высокая частота отверстий, чем у лепидозавров и млекопитающих , что было бы доказательством чувствительной морды у теропод. [56] [57] Исследование 2017 года о новом тираннозавриде под названием Daspletosaurus horneri было опубликовано в журнале Scientific Reports, где палеонтолог Томас Карр проанализировал черепно-лицевую текстуру Daspletosaurus horneri и обнаружил бугристую морщинистость, которая по сравнению с черепами крокодилов предполагает, что Daspletosaurus horneri и вместе с ним все тираннозавриды имели плоские сенсорные чешуйки. Подчиненные области были проанализированы на предмет ороговевшего эпидермиса. [58] Однако в презентации 2018 года есть альтернативная интерпретация. У крокодилов нет плоских сенсорных чешуек, а скорее потрескавшийся, ороговевший эпидермис из-за роста. Бугристая морщинистость черепов лепидозавров коррелирует с чешуей, которая, как и костная текстура, присутствует у черепов тираннозавров. Частота отверстий в черепах теропод не превышает 50 отверстий, что показывает, что у теропод были губы. Было высказано предположение, что губы являются примитивной чертой у четвероногих, а мягкие ткани, присутствующие у крокодилов, являются производной чертой из-за водных или полуводных адаптаций. [59] [60] [61] [62] [63]
Длинные нитевидные структуры сохранились вместе со скелетными останками многочисленных целурозавров из раннемеловой формации Исянь и других близлежащих геологических формаций из Ляонина , Китай. [64] Эти нити обычно интерпретировались как «протоперья», гомологичные разветвленным перьям, обнаруженным у птиц и некоторых нептичьих теропод , [65] [66] хотя были предложены и другие гипотезы. [67] Скелет Dilong paradoxus был описан в 2004 году, и включал первый пример перьев у тираннозавроида. Подобно пуховым перьям современных птиц, перья, обнаруженные у Dilong, были разветвленными, но не контурными , и, возможно, использовались для изоляции . [2] Даже крупные тираннозавроиды были найдены со следами перьев. Yutyrannus huali , также из формации Исянь, известен по трем образцам, каждый из которых сохранил следы перьев на разных частях тела. Хотя не все области тела сохранили отпечатки у всех трех образцов, эти окаменелости показывают, что даже у этого вида среднего размера большая часть тела была покрыта перьями. [68]
Наличие перьев у базальных тираннозавроидов неудивительно, поскольку сейчас известно, что они характерны для целурозавров, обнаруженных в других базальных родах, таких как Sinosauropteryx [65] , а также во всех более производных группах. [64] Однако редкие окаменелые отпечатки кожи некоторых позднемеловых тираннозавридов лишены перьев, вместо этого показывая кожу, покрытую тонкими, не перекрывающимися чешуйками [69] . Возможно, перья присутствовали и на других участках тела: сохранившиеся отпечатки кожи очень маленькие и в основном находятся на ногах, в области таза и на нижней стороне хвоста, которые либо лишены перьев, либо покрыты только легким пушком у некоторых современных крупных наземных птиц. С другой стороны, вторичная потеря перьев у крупных тираннозавридов может быть аналогична аналогичной потере волос у крупнейших современных млекопитающих, таких как слоны , у которых низкое отношение площади поверхности к объему замедляет теплопередачу , делая изоляцию волосяным покровом ненужной или даже вредной. [2] Научная публикация Фила Белла и его коллег в 2017 году показывает, что у тираннозавридов, таких как Gorgosaurus , Tarbosaurus , Albertosaurus , Daspletosaurus и Tyrannosaurus , была чешуя. В статье Белла и др. 2017 года отмечается, что чешуйчатый покров на ногах птиц на самом деле был вторично полученным перьями, согласно палеонтологическим и эволюционным свидетельствам развития, поэтому они выдвигают гипотезу, что чешуйчатая кожа, сохранившаяся у некоторых образцов тираннозавридов, могла быть вторично получена из нитевидных придатков, как у Yutyrannus, хотя для поддержки этой гипотезы необходимы веские доказательства. [70] [71] [72] Однако другие палеонтологи утверждают, что тафономия является возможной причиной отсутствия нитевидных структур в окаменелостях тираннозавров. [73]
Костные гребни обнаружены на черепах многих теропод, включая многочисленных тираннозавроидов. Самый сложный из них обнаружен у Гуаньлуна , где носовые кости поддерживают один большой гребень, который проходит вдоль средней линии черепа спереди назад. Этот гребень был пронизан несколькими большими отверстиями (фораминами), которые уменьшали его вес. [3] Менее заметный гребень обнаружен у Дилуна , где низкие параллельные гребни проходят вдоль каждой стороны черепа, поддерживаемые носовыми и слезными костями . Эти гребни изгибаются внутрь и встречаются сразу за ноздрями, делая гребень Y -образным. [2] Сросшиеся носовые кости тираннозавридов часто имеют очень грубую текстуру. Алиорамус , возможный тираннозавр из Монголии, имеет один ряд из пяти заметных костных бугорков на носовых костях; Похожий ряд гораздо более низких бугорков присутствует на черепе Appalachiosaurus , а также некоторых экземпляров Daspletosaurus , Albertosaurus и Tarbosaurus . [8] У Albertosaurus , Gorgosaurus и Daspletosaurus есть выступающий рог перед каждым глазом на слезной кости. Слезный рог отсутствует у Tarbosaurus и Tyrannosaurus , у которых вместо этого есть гребень в форме полумесяца позади каждого глаза на заглазничной кости . [1]
Эти гребни на голове могли использоваться для демонстрации , возможно, для распознавания видов или ухаживания . [1] Примером принципа гандикапа может служить случай Гуаньлуна , где большой, нежный гребень мог быть помехой для охоты у того, кто, предположительно, был активным хищником. Если особь была здорова и успешна в охоте, несмотря на хрупкий гребень, это указывало бы на превосходство особи над другими с меньшими гребнями. Подобно громоздкому хвосту самца павлина или огромным рогам ирландского лося , гребень Гуаньлуна мог развиться посредством полового отбора , обеспечивая преимущество в ухаживании, которое перевешивало любое снижение охотничьих способностей. [3]
В научной литературе были задокументированы окаменелости тираннозавров размером с новорожденного . [74]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )[только аннотация]{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Медиа, связанные с Tyrannosauroidea на Wikimedia Commons