Ученые выяснили, как летали птерозавры
Некоторые виды птерозавров летали, взмахивая крыльями, в то время как другие парили, как стервятники. Об этом говорится в новом исследовании, которое было опубликовано в журнале Journal of Vertebrate Paleontology.
Долгое время шли споры о том, могли ли вообще летать самые крупные птерозавры. Однако «замечательные» и «редкие» трехмерные окаменелости двух разных видов крупных аждархоидных птерозавров, включая один новый для науки, позволили ученым выдвинуть гипотезу о том, что не только самые крупные птерозавры могли подниматься в воздух, но и их стили полета могли различаться.
Новые результаты получены под руководством экспертов из Мичиганского университета (США), Управления природных ресурсов и Университета Ярмука (Иордания) и Саудовской геологической службы (Саудовская Аравия).
В статье подробно описывается, как эти окаменелости, датируемые поздним меловым периодом (примерно 72–66 миллионов лет назад), были удивительно трехмерно сохранены в двух разных местах, которые представляют собой прибрежную среду на окраине Афро-Аравии, древнего массива суши, включавшего как Африку, так и Аравийский полуостров.
Исследовательская группа использовала компьютерную томографию (КТ) высокого разрешения, чтобы проанализировать внутреннюю структуру костей крыла.
«Команда, проводившая раскопки, была крайне удивлена, обнаружив трехмерно сохранившиеся кости птерозавров. Это очень редкий случай», — объясняет ведущий автор исследования Кирстин Розенбах из Мичиганского университета. «Поскольку кости птерозавров полые, они очень хрупкие и, скорее всего, будут найдены сплющенными, как блин, если вообще сохранились. Поскольку 3D-сохранение встречается так редко, у нас нет достаточной информации о том, как выглядят кости птерозавров изнутри, поэтому я решил провести их компьютерную томографию. Вполне возможно, что внутри ничего не сохранилось или что компьютерные томографы были недостаточно чувствительны, чтобы отличить ископаемые костные ткани от окружающей матрицы».
К счастью, то, что обнаружила команда, было «замечательным», поскольку «захватывающие внутренние структуры не только сохранились, но и были видны на КТ-сканере».
Недавно собранные образцы уже известного гигантского птерозавра Arambourgiania philadelphiae подтверждают его 10-метровый размах крыльев и предоставляют первые подробности о его костной структуре. КТ-снимки показали, что внутренняя часть его плечевой кости, которая полая, содержит ряд гребней, которые спирально поднимаются и опускаются по кости.
Это напоминает структуры внутри крыльевых костей стервятников. Предполагается, что спиральные гребни противостоят крутящим нагрузкам, связанным с парением (непрерывный полет с двигателем, требующий взмахов для запуска и поддержания).
Другим проанализированным образцом был новый для науки Inabtanin alarabia, размах крыльев которого составлял пять метров. Команда назвала его в честь места, где он был раскопан — около большого холма цвета винограда, называемого Tal Inab. Родовое название объединяет арабские слова «inab», что означает виноград, и «tanin», что означает дракон. «Alarabia» относится к Аравийскому полуострову.
Inabtanin — один из наиболее полных птерозавров, когда-либо найденных в Афро-Аравии, а КТ-сканирование показало, что структура его летательных костей полностью отличалась от таковой у арамбургиании.
Внутренняя часть крыловых костей была перекрещена с помощью конструкции со стойками, которые соответствуют таковым, обнаруженным в крыловых костях современных машущих птиц.
Это указывает на то, что он был приспособлен для сопротивления изгибающим нагрузкам, связанным с машущим полетом, и поэтому вполне вероятно, что Inabtanin летал таким образом, хотя это не исключает периодического использования и других стилей полета.
«Гребни Arambourgiania были совершенно неожиданными, мы сначала не были уверены в том, что видим. Возможность увидеть полную 3D-модель плечевой кости Arambourgiania, выстланную спиральными гребнями, была просто захватывающей», - говорит Розенбах.
Эксперты утверждают, что открытие различных стилей полета у птерозавров разного размера «захватывает», поскольку открывает окно в то, как жили эти животные. Это также ставит интересные вопросы, например, в какой степени стиль полета коррелирует с размером тела и какой стиль полета более распространен среди птерозавров.
«Существует настолько ограниченная информация о внутренней структуре костей птерозавров в разные времена, что трудно с уверенностью сказать, какой стиль полета появился первым», — добавляет Розенбах. «Если мы посмотрим на другие группы летающих позвоночных, птиц и летучих мышей, то увидим, что хлопанье крыльями — это, безусловно, наиболее распространенное поведение в полете. Даже птицам, которые парят или планируют, требуется некоторое хлопанье крыльями, чтобы подняться в воздух и поддерживать полет».
«Это наводит меня на мысль, что машущая полётная манера является состоянием по умолчанию, и что поведение парения, возможно, развилось бы позже, если бы оно было выгодно для популяции птерозавров в определённой среде; в данном случае — в открытом океане», - добавил он.
Соавторы исследования, профессор Джефф Уилсон Мантилья, куратор Палеонтологического музея Мичигана, и Ияд Залмут из Геологической службы Саудовской Аравии, обнаружили эти образцы в 2007 году на участках на севере и юге Иордании.
Профессор Джефф Уилсон Мантилла говорит, что «изменения, вероятно, отражают реакцию на механические силы, приложенные к крыльям птерозавров во время полета».
«Птерозавры были самыми ранними и крупными позвоночными, которые научились летать с помощью двигателя, но они являются единственной крупной группой летающих животных, которая вымерла. Попытки понять механику их полета на сегодняшний день основывались на аэродинамических принципах и аналогии с современными птицами и летучими мышами», - резюмирует Розенбах. «Это исследование закладывает основу для дальнейшего изучения корреляции между внутренней структурой костей и способностью к полету, а также поведением и, как мы надеемся, приведет к более широкой выборке данных о структуре костей, участвующих в полете, у образцов птерозавров».
Обсудим?
Смотрите также:
