Ученые рассказали о секретах стабильного полета у древних птерозавров

Новости МирТесен

Специалисты провели исследование сохранившихся мягких тканей хвостовых лопастей у ранних птерозавров, известных как рамфоринхи, используя передовые методики. В ходе анализа было выявлено необычное строение внутренних структур. По мнению ученых, данная конструкция обеспечивала возможность выдерживать встречный воздушный поток, что способствовало улучшению маневренности и устойчивости летающих рептилий.

Птерозавры стали первыми позвоночными существами, освоившими полет в эволюционной истории Земли. Их появление датируется примерно 220 миллионами лет назад, в верхнем триасовом периоде (промежуток времени от 251,9 до 201,3 миллионов лет назад). За время своего развития они приобрели ряд уникальных характеристик. Некоторые из этих летающих ящеров достигали внушительных размеров; наиболее крупными считаются хацегоптерикс и арамбургиана, чей размах крыльев достигал 10-11 метров, другие лазали по деревьям, третьи летали над океанами и питались рыбой.

Первые птерозавры характеризовались удлиненными жесткими хвостами, завершавшимися выростом из мягких тканей. Существует несколько гипотез относительно назначения этого образования. Согласно одной версии, оно могло использоваться для привлечения половых партнеров, однако большинство ученых склоняются к мнению о его механической роли. Вероятнее всего, эта особенность версияпредполагала использование хвоста в качестве сигнального устройства, помогала летающим ящерам маневрировать или сохранять устойчивость в полете. Но то, что форма хвостовой лопасти активно менялась у разных видов, указывает на важность такого устройства в эволюции животного.

Международная группа палеонтологов приступила к исследованию внутренней структуры хвостовых лопастей у ранних птерозавров – рамфоринхов ( Rhamphorhynchus). В предыдущем исследовании По сведениям XIX века, эти ткани, вероятно, содержали гибкие хрящевые дуги, которые могли стабилизировать лопасть во время полета. В ходе нового исследования, с использованием современных методов, строение сохранившихся лопастей было проанализировано, и внутри были обнаружены два различных набора структур. Детали исследования опубликованы на сайте препринтов bioRxiv.

Сто окаменелых образцов мягких тканей хвоста были отобраны специалистами Rhamphorhynchus muensteri, найденных в зольнхофенских известняках. Палеонтологи изучили наличие лопастей с помощью ультрафиолетового излучения и отобрали четыре экземпляра, представляющие собой наилучшие образцы для дальнейшего исследования лазерно-индуцированной флуоресценцией (ЛИФ). Эта методика позволяет высвободить фотоны из материала, благодаря чему светятся те участки, которые не проявляли флуоресценции при ультрафиолетовом облучении. Ранее, к примеру, он позволил определить тип полета у вымершей птицы Sapeornis.

Размеры исследованных рамфоринхов имели длину лопастей от 7 до 7,5 сантиметров, что составляет немногим более 20 процентов от общей длины хвоста. В этих ромбовидных выростах эксперты идентифицировали свыше десяти групп прямых структур, расположенных перпендикулярно хвостовой части (на одном образце было зафиксировано до 17 таких элементов).

Их небольшая толщина (от 0,6 до 1 миллиметра) и, скорее всего, полая структура натолкнули исследователей на мысль, что это были стержни. Кроме того, у одного рамфоринха палеонтологи обнаружили несколько тонких волокон, расположенных почти горизонтально и перекрещивающихся, что создавало структуру, напоминающую сшитую решетку.

Согласно выводам авторов публикации, упомянутые структурные комплексы формируют своего рода каркас, который не дает хвостовой лопасти деформироваться под воздействием встречного воздушного потока. Для сохранения функциональности при отклонении в сторону необходимо, чтобы данная конструкция оставалась одновременно эластичной и прочной, способной противостоять растяжению. Это обеспечивало птерозаврам более точное управление полетом посредством хвоста, поскольку решетчатая структура была рассчитана на выдерживание значительных нагрузок во время быстрых маневров.

Поздние виды летающих ящеров полностью отказались от хвостовых лопастей, переместив центр тяжести вперед, в область головы, и передали управление крыльям и гребню на черепе.