Введение

Род пахицефалозавров Пахицефалозавр (,/p//æ//k//ᵻ/,/s//ɛ//f//əl//ə/'/s//ɔː//r//ə//s/; означает «толстоголовый ящер», от греческого *pachys* /παχύς — «толщина», *kephalon* /κεφαλή — «голова» и *sauros* /σαῦρος — «ящер») — род пахицефалозаврид, относящийся к орнитохищным динозаврам. Типовой вид, *P. wyomingensis*, является единственным известным видом, однако некоторые исследователи полагают, что род *Stygimoloch* может представлять собой второй вид, *P. spinifer*, или молодой экземпляр *P. wyomingensis*. Он обитал в маастрихтском веке позднего мелового периода на территории современной западной Северной Америки. Останки были найдены в Монтане, Южной Дакоте, Вайоминге и Альберте. Вид известен главным образом по единственному черепу, а также нескольким чрезвычайно толстым черепным крышам (толщиной до 22 см или 9 дюймов). В последующие годы были обнаружены более полные окаменелости. Пахицефалозавр был одним из последних видов нептичьих динозавров на Земле перед мел-палеогеновым вымиранием. В недавних исследованиях роды *Tylosteus*, *Stygimoloch* и *Dracorex* были синонимизированы с *Pachycephalosaurus*. Как и другие пахицефалозавриды, Пахицефалозавр был двуногим травоядным, обладал длинными, сильными ногами и относительно небольшими руками с пятью пальцами. Пахицефалозавр — самый крупный из известных пахицефалозавров, отличающийся чрезвычайно толстой, слегка куполообразной крышей черепа. Визуально структура черепа предполагает функцию «тарана» в жизни, развившуюся для использования в качестве защитного механизма или при внутривидовых схватках, подобно тому, что наблюдается у современных горныx баранов или мускусных быков (самцы регулярно атакуют и бодаются друг с другом за доминирование). Эта гипотеза, однако, в последние годы подверглась серьезной критике.

История открытия

Останки, относящиеся к Пахицефалозавру, могли быть найдены еще в 1850-х годах. Как установил Дональд Бэрд, в 1859 или 1860 году Фердинанд Вандевир Хейден, ранний коллекционер окаменелостей на американском Западе, собрал фрагмент кости в окрестностях устья реки Миссури, из того, что теперь известно как Формация Ланса юго-восточной Монтаны. Этот образец, ANSP 8568, был описан Джозефом Лейди в 1872 году как принадлежащий к кожной броне рептилии или животного, похожего на броненосца. Он стал известен как Тилостеус. Его истинная природа не была раскрыта, пока Бэрд не изучил его вновь более века спустя и не идентифицировал как сквамозальную кость (кость с задней части черепа) Пахицефалозавра, включая набор костных выростов, соответствующих тем, что были найдены на других образцах Пахицефалозавра. Однако это может быть не конец истории. Роберт Салливан предположил в 2006 году, что ANSP 8568 больше похожа на соответствующую кость Дракорекса, чем на кость Пахицефалозавра. В 1890 году, во время Костяных войн между Отниелем Чарльзом Маршем и Эдвардом Дринкером Коупом, один из коллекционеров Марша, Джон Белл Хэтчер, собрал частичную левую сквамозальную кость (YPM VP 335), позднее отнесенную к Спиниферу Стигимолоху, недалеко от Ланс-Крик, Вайоминг, в Формации Ланса. Марш описал сквамозальную кость вместе с кожной броней Денверсауруса как панцирь Трицератопса в 1892 году, полагая, что сквамозальная кость была шипом, подобным пластинам на Стегозавре. Зуб был назван Palaeoscinus latus, но в 1990 году Кумбс обнаружил, что зуб принадлежит пахицефалозавриду, возможно, даже самому Пахицефалозавру. Хэтчер также собрал несколько дополнительных зубов и фрагментов черепа, работая на Марша, хотя они еще не были описаны. P. wyomingensis, типовой и в настоящее время единственный валидный вид Пахицефалозавра, был назван Чарльзом У. Гилмором в 1931 году. Он присвоил это название частичному черепу USNM 12031, из Формации Ланса округа Ниобрара, Вайоминг. Гилмор отнес свой новый вид к Троодону как T. wyomingensis. В то время палеонтологи считали, что Троодон, известный только по зубам, был одним и тем же с Стегоцерасом, у которого были похожие зубы. Соответственно, то, что теперь известно как пахицефалозавриды, было отнесено к семейству Троодонтиды, ошибочное представление, которое было исправлено только в 1945 году Чарльзом М. Стернбергом. В 1943 году Барнум Браун и Эрих Марен Шлайкьер, располагая более новыми и полными материалами, установили род Пахицефалозавр. Они назвали два вида: Пахицефалозавр grangeri, типовой вид их нового рода, и Пахицефалозавр reinheimeri. P. grangeri был основан на AMNH 1696, почти полном черепе из Формации Хелл Крик в Экалаке, округ Картер, штат Монтана. P. reinheimeri был основан на том, что сейчас является DMNS 469, куполе и нескольких сопутствующих элементах из Формации Ланса округа Корсон, Южная Дакота. Они также отнесли старый вид "Troodon" wyomingensis к своему новому роду. Их два новых вида считаются синонимами P. wyomingensis с 1983 года. В 2015 году в Формации Сколларда в Альберте были обнаружены некоторые пахицефалозавровые материалы и куполообразный париетальный отросток, относящийся к Пахицефалозавру, что указывает на то, что динозавры этой эпохи были космополитичными и не имели отдельных фаунистических провинций.

Описание

Анатомия самого Пахицефалозавра изучена плохо, поскольку описаны лишь остатки черепа. Пахицефалозавр знаменит своим большим костным куполом на макушке черепа, толщиной до, который надёжно защищал мозг. Задняя часть купола была окаймлена костными наростами, а от морды вверх выступали короткие костные шипы. Однако, шипы, вероятно, были затуплёнными, а не острыми. Череп был коротким и имел большие, округлые глазницы, направленные вперёд, что указывает на бинокулярное зрение животного. Пахицефалозавр обладал небольшой мордой, заканчивающейся заострённым клювом. Зубы были очень маленькими, с листовидными коронками. Голова поддерживалась шеей, изогнутой в форме S или U. По оценкам, длина Пахицефалозавра составляла около, а вес – около. Исходя из анатомии других пахицефалозаврид, у него, вероятно, была довольно короткая и толстая шея, короткие передние конечности, массивное тело, длинные ноги и тяжёлый хвост, который, скорее всего, удерживался в жёстком положении благодаря окостенелым сухожилиям.

Классификация

Пахицефалозавр дал своё название Пахицефалозаврам, кладе травоядных орнитохических динозавров, которые жили в поздний меловый период в Северной Америке и Азии. Несмотря на их прямохождение, они входили в состав Marginocephalia, таким образом, вероятно, были более тесно связаны с цератопсами, чем с орнитоподами. Пахицефалозавр – самый известный представитель пахицефалозаврии, хотя и не самый хорошо сохранившийся. Клада также включает Stenopelix, Wannanosaurus, Goyocephale, Stegoceras, Homalocephale, Tylocephale, Sphaerotholus и Prenocephale. В трибе Пахицефалозаврины Пахицефалозавр наиболее тесно связан с Аляскацефалом. Дракорекс и Стигимолох также были синонимизированы с Пахицефалозавром. В 2010 году Грегори С. Пол предположил, что, хотя Стигимолох и Дракорекс, возможно, представляют разные стадии роста Пахицефалозавра, Стигимолох может представлять отдельный вид, P. spinifer. Филогенетический анализ 2021 года, проведённый Эвансом и коллегами, подтвердил обоснованность рода Стигимолох, основываясь на том, что он был найден в более поздних слоях горных пород, чем Пахицефалозавр, но согласился с общепринятым мнением, что Дракорекс представляет собой онтоморф, а не отдельный таксон. Однако сам Дэвид Эванс в своём посте в Twitter отметил, что он и его коллеги также рассматривают Стигимолох как P. spinifer. Ниже представлена модифицированная кладограмма из Evans et al., 2013. Ниже представлена кладограмма из Evans et al., 2021. Джек Хорнер из Университета штата Монтана представил доказательства, полученные при анализе черепа экземпляра Дракорекса, что это может быть ювенильная форма Стигимолоха. В дополнение к этому, он представил данные, указывающие на то, что и Стигимолох, и Дракорекс могут быть ювенильными формами Пахицефалозавра. Хорнер и М. Б. Гудвин опубликовали свои результаты в 2009 году, показав, что кости шипов и купола черепа всех трёх "видов" демонстрируют крайнюю пластичность и что как Дракорекс, так и Стигимолох известны только по ювенильным экземплярам, в то время как Пахицефалозавр известен только по взрослым экземплярам. Эти наблюдения, в сочетании с тем, что все три формы обитали в одно и то же время и в одном месте, привели их к выводу, что Дракорекс и Стигимолох были просто ювенильными Пахицефалозаврами, которые теряли шипы и отращивали купола с возрастом. Исследование 2010 года Ника Лонгрича и его коллег также поддержало гипотезу о том, что все пахицефалозавры с плоским черепом были ювенильными особями взрослых с куполами, таких как Гойоцефал и Гомалоцефал. Открытие детских черепов, отнесённых к Пахицефалозавру, которые были описаны в 2016 году из двух различных костных залежей в формации Хелл-Крик, было представлено в качестве дополнительного доказательства этой гипотезы. Окаменелости, описанные Дэвидом Эвансом и Марком Гудвином и др., идентичны всем трём предполагаемым родам в расположении грубых бугорков на их черепах, и уникальные особенности Стигимолоха и Дракорекса, таким образом, являются морфологически согласованными признаками на кривой роста Пахицефалозавра. Это также привело к предположению, что Стигимолох может представлять свой собственный вид, P. spinifer. Кроме того, шейные и передние спинные позвонки показывают, что шея держалась в S- или U-образной кривой, а не в прямой ориентации, и что она могла быть непригодна для передачи напряжения при прямом ударе головой. Наконец, округлая форма черепа уменьшала площадь контакта при ударе головой, приводя к скользящим ударам. У экземпляра Pachycephalosaurus wyomingensis BMR P2001.4.5 было обнаружено 23 повреждения в лобной кости, а у экземпляра P. wyomingensis DMNS 469 – 5 повреждений. Частота травм была сопоставима между различными родами в семействе пахицефалозаврид, несмотря на то, что эти роды различаются по размеру и архитектуре своих куполов и по тому факту, что они существовали в разные геологические периоды, где внутривидовое боевое поведение не ожидается. Гистологическое исследование показывает, что пахицефалозавридные купола состоят из уникальной формы фиброламеллярной кости, которая содержит фибробласты, играющие важную роль в заживлении ран и способные быстро откладывать кость во время ремоделирования. Питерсон и др. (2013) пришли к выводу, что, в совокупности, частота распределения повреждений и структура кости фронтопариетальных куполов оказывают сильную поддержку гипотезе о том, что пахицефалозавриды использовали свои уникальные черепные структуры для агонистического поведения.

Диета

Ученые до сих пор не знают, чем питались эти динозавры. Имея очень маленькие, гребнистые зубы, они не могли так эффективно пережевывать жесткие, волокнистые растения, такие как цветущие кустарники, как другие динозавры того же периода. Предполагается, что пахицефалозавры питались разнообразной пищей, состоящей из листьев, семян и плодов. Острые, зазубренные зубы были бы очень эффективны для измельчения растительности. Также в некоторой степени предполагается, что в их рацион могло входить мясо. Самая полная ископаемая челюсть показывает, что у них были зазубренные, похожие на лезвия передние зубы, напоминающие зубы плотоядных тероподов.

Палеоэкология

Почти все окаменелости пахицефалозавров были обнаружены в формациях Ланс и Хелл-Крик на северо-западе Соединенных Штатов.