Kelias dešimtis metų paleontologai diskutavo, kaip didieji išnykę ropliai – dinozaurai – inkubuodavo kiaušinius: ar šildė juos savo kūnu kaip dauguma paukščių, ar pasitikėjo aplinkos temperatūra kaip šiandieniniai krokodilai. Naujausias eksperimentas, publikuotas žurnale Frontiers in Ecology and Evolution, siekė praktiškai patikrinti abi hipotezes, sukonstravus pilno dydžio dirbtinį inkubatorių, imituojantį oviraptoro kūno formą ir terminius savumus, bei naudodamas specialius polimerinius kiaušinius.
Kaip sukonstravo inkubatorių
Tyrėjų komandą, vadovaujamą dr. Czi-Žuj Yano iš Taivano nacionalinio gamtos muziejaus, sudarė inžinieriai ir paleontologai. Jie panaudojo medieną, polistireną ir įvairias tekstilės medžiagas, kad atkartotų anatomines suaugusio individo formas bei masę. Svarbiausia užduotis buvo sukurti kiaušinių imitacijas: jų forma ir sienelės struktūra neturi tiesioginių analogų tarp dabartinių gyvūnų, todėl pagaminti realistinius modelius tapo techniniu iššūkiu. Komanda pasirinko kietos dervos polimerus, kurie termiškai ir vizualiai panašūs į fosilijuotus kiaušinius, o jų izoliacinės savybės leido kontroliuoti šilumos mainus.
Kiaušiniai buvo išdėstyti specifiniu žiedu atkartojant hipotezuotą oviraptoro lizdo geometriją. Visa konstrukcija aprūpinta itin jautriais temperatūros davikliais, paviršinio šilumos matavimo elementais ir reguliuojamais šildymo šaltiniais, leidžiančiais atskirti kūno imitacijos įtaką nuo aplinkos temperatūros. Tyrėjai taip pat įtraukė galimybę keisti izoliaciją ir saulės spinduliuotės modeliavimą.
Ką parodė bandymai
Eksperimentai parodė, kad plataus žiedinio išdėstymo atveju suaugęs oviraptoras fiziškai negalėjo visiškai apglėbti ir vienodu kontaktu šildyti visų kiaušinių vienu metu, todėl tradicinė tiesioginė paukščių kontaktinė inkubacija buvo mažai tikėtina. Termosensoriai fiksavo reikšmingus temperatūros skirtumus žiede: šaltu klimatu kai kurių kiaušinių temperatūra skyrėsi iki 6 °C, nors virš lizdo buvo kūno imitacija, tuo tarpu šiltesnėmis sąlygomis skirtumas sumažėjo iki maždaug 0,6 °C. Tokia temperatūros heterogeniškumas rodo, jog embrionai galėjo vystytis asinkroniškai – vienas po kito per ilgesnį laikotarpį, o ne vienu metu kaip daugumos šiuolaikinių paukščių lizduose.
Evoliucinė reikšmė ir išvados
Gauti duomenys leidžia manyti, kad oviraptoriai galėjo naudoti hibridinę inkubacijos strategiją: pusiau atviri lizdai, kuriuose geoterminė šiluma, saulės spinduliuotė ir dalinai kūno šiluma kartu užtikrino palankias sąlygas embrionams. Tai atspindi evoliucinį lankstumą – skirtingos rūšys prisitaikė prie savo ekologinių nišų ieškodamos įvairių sprendimų vienam biologiniam iššūkiui. Be to, asinkroninis išsiritimas galėjo būti adaptacija, mažinanti konkurenciją tarp jauniklių ir gerinanti tėvų galimybes pereiti tarp maitinimosi ir lizdo priežiūros.
Tolesni tyrimai
Autoriai pažymi, kad reikalingi papildomi eksperimentai su skirtingų klimato sąlygų modeliavimo scenarijais, įvairių rūšių kiaušinių imitacijomis bei lizdų izoliacijos variantais, kad būtų pilnai suprasta periavimo įvairovė praeityje. Taip pat siūlomi lauko tyrimai, kurie leistų palyginti modelių prognozes su fosilijų duomenimis ir geografinėmis radimvietėmis.