Хотя крупные травоядные рептилии юрского периода не могли хлестать хвостом, как плетью, они всё равно могли применять его для защиты.
Почти семь лет назад в журнале Paleobiology вышла работа, натана Мирвольда, миллионера, бывшего технического директора Microsoft и увлеченного палеонтолога, связывают со скандалами в мире науки. Он известен тем, что создавал металлические модели динозавров и использовал это как повод для критики научных исследований других специалистов.
В создании модели Мирволда участвовал канадский палеонтолог Филип Карри. Мирволд отметил, что хвост апатозавра – крупного растительноядного динозавра из семейства диплодоцид – по форме схож с пастушьим кнутом, имеющим специфическую конструкцию ( bullwhip). Он имеет вытянутую форму, сужающуюся от рукояти к концу. Проведенные исследования продемонстрировали, что скорость движения такого хлыста в руках умелого пастуха способна превышать звуковую скорость, составляющую 343 метра в секунду. Используя компьютерное моделирование, Мирволд и Карри сделали заключение о том, что апатозавр также мог производить удары хвостом со сверхзвуковой скоростью.
Теперь журнал Scientific Reports опубликовал работу, которая противоречит заключению Мирволда. Компьютерное моделирование, проведенное международной группой палеонтологов, дало совершенно другие результаты: хвост апатозавра не развивал сверхзвуковую скорость. Тем не менее, он, вероятно, мог двигаться очень быстро.
Главная трудность при создании моделей движений вымерших динозавров заключается в ограниченности информации о мягких тканях этих древних существ, которой располагают палеонтологи. Ситуация с костными останками несколько лучше, однако и здесь наблюдается дефицит: не существует ни одного полного скелета, принадлежащего одному и тому же апатозавру.
Несмотря на то, что некоторые наборы окаменелостей дополняют друг друга, они позволяют нам получить представление о внешнем виде диплодоцида, существовавшего 145–150,7 миллиона лет назад. Масса этого животного составляла от 17 до 23 тонн, а наиболее крупные особи могли весить до 72 тонн. Как и у других диплодоцид, у него была длинная шея и еще более длинный хвост.
Существовало множество версий относительно функции такого хвоста у этого динозавра. Некоторые исследователи полагали, что апатозавр использовал его для поддержания равновесия, стоя на задних лапах. Другие считали, что хвост стабилизировал шею и предотвращал падение животного. Также высказывались предположения, что ящер применял хвост для защиты, а некоторые утверждали, что он использовался для демонстрации во время брачных ритуалов.
Для создания компьютерной модели хвоста апатозавра авторы исследования использовали информацию, полученную из пяти наборов ископаемых останков. В результате была разработана модель хвоста, превышающая 12 метров в длину и достигающая веса 1446 килограммов. Он включает в себя 82 цилиндрических позвонка, диаметр которых последовательно снижается от основания, расположенного вблизи тазовых костей, до его конца.
При волнообразном движении основания хвоста по дуге, волна распространяется по всей его длине, заканчиваясь петлей, напоминающей удар хлыстом. Наблюдать за этим процессом можно следующим образом:
В представленной модели также было учтено сопротивление воздуха, возникающее при ударе хвоста. Анализ показал, что его максимальная скорость составляет 32,7 метра в секунду (118 километров в час), что в десять раз меньше скорости звука. Полученные результаты существенно отличаются от моделирования, проведенного Мирволдом, поскольку авторы последнего не рассматривали неподвижное основание, к которому крепился хвост. Однако даже при добавлении движения бедра скорость хвоста не увеличится значительно. Таким образом, утверждения о «сверхзвуковом хвосте» не имеют под собой оснований.
Авторы свежего исследования также оценили, способно ли вообще сочленение живого динозавра выдержать нагрузки, возникающие при полете на сверхзвуковой скорости. Для этого были учтены характеристики трех типов мягких тканей: кожи, суставов и связок. Выполненные расчеты базируются на данных о тканях человека, буйвола, свиньи и крокодила.
В процессе эксплуатации хвоста-кнута в первую очередь повреждается кожа, которая становится очень непрочной на всем протяжении. Затем страдают связки и суставы. У живого, а не механического динозавра такой хвост не смог бы долго служить, поэтому его вряд ли стали бы применять таким образом.
Согласно новым данным, хвосты апатозавров не были способны на сверхзвуковое движение. Тем не менее, исследователи полагают, что диплодоциды могли развивать достаточную скорость ударов хвостом, чтобы использовать их в качестве средства защиты или для разрешения конфликтов внутри вида в период размножения. Удары, производимые со скоростью свыше 30 метров в секунду, способны причинить ощутимую боль противнику, но не нанесут вреда животному, использующему хвост.