Используя современные методы исследования, группа ученых проанализировала сохранившиеся мягкие ткани хвостовых лопастей у ранних птерозавров — рамфоринхов — и выявила внутри необычные структуры. По мнению исследователей, такая организация строения лопасти обеспечивала возможность выдерживать встречный поток воздуха, улучшала маневренность и способствовала поддержанию устойчивости у птерозавров.
Птерозавры стали первыми позвоночными, которые научились летать. Они появились около 220 миллионов лет назад в верхнем триасовом периоде (251,9-201,3 миллиона лет назад) и в процессе длительной эволюции обзавелись множеством уникальных признаков. Некоторые из этих летающих рептилий достигали огромных размеров, причем самыми 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 имели длинные, жесткие хвосты, завершавшиеся часто лопастью, состоящей из мягких тканей. О назначении этой структуры существует несколько гипотез версия, что лопастью птерозавры привлекали партнеров, но большинство ученых придерживаются мнения о ее механической функции. Скорее всего, эта особенность 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 приняла решение исследовать внутреннюю структуру хвостовых лопастей у ранних птерозавров, относящихся к роду 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.
Длина лопастей у отобранных рамфоринхов варьировалась от 7 до 7,5 сантиметра, что составляет немногим более 20 процентов от общей длины хвоста. В этих ромбовидных отростках эксперты выявили более десяти групп упорядоченных структур, расположенных перпендикулярно хвосту (на одном образце насчитано 17 таких структур).
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.
Авторы исследования пришли к выводу, что эти два типа структур формируют систему, которая не дает хвостовой лопасти деформироваться при воздействии встречного воздушного потока. Для сохранения упругости и жесткости при отклонении, необходимо противостоять растяжению. Это позволяло птерозаврам эффективнее контролировать полет, поскольку решетка способна выдерживать нагрузки во время быстрых маневров.
Поздние виды летающих ящеров полностью отказались от хвостовых лопастей, переместив центр тяжести ближе к голове и обеспечив управление с помощью крыльев и костного гребня на голове.