03.11.2024, 15:49
Андрей Папиш
1,1 тыс

Палеонтологи выяснили, что помогало ранним птерозаврам сохранять устойчивый полет

❋ 4.2

Группа исследователей с помощью современных методов изучила сохранившиеся мягкие ткани хвостовых лопастей у ранних птерозавров — рамфоринхов — и обнаружила внутри необычный набор структур. Ученые сочли, что строение лопасти позволяло ей выдерживать встречный поток ветра, а птерозаврам лучше маневрировать и сохранять устойчивость.

Ископаемый рамфоринх
Ископаемый экземпляр Rhamphorhynchus munsteri, собранный в 1975 году / © Wikimedia Commons, M0tty.

Первыми позвоночными животными, освоившими полет, были птерозавры. Они возникли примерно 220 миллионов лет назад в верхнем отделе триасового периода (251,9-201,3 миллиона лет назад) и за свою долгую эволюционную историю приобрели множество необычных особенностей. Одни летающие ящеры вырастали до колоссальных размеров — крупнейшими считаются хацегоптерикс и арамбургиана, чей размах крыльев достигал 10-11 метров, другие лазали по деревьям, третьи летали над океанами и питались рыбой.

Ранние птерозавры отличались длинными жесткими хвостами, которые часто кончались лопастью из мягких тканей. Существует несколько мнений, для чего она им понадобилась. Есть версия, что лопастью птерозавры привлекали партнеров, но многие исследователи сходятся в ее механической функции. Вероятнее 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 решила изучить внутреннее строение хвостовых лопастей у ранних птерозавров — рамфоринхов (Rhamphorhynchus). В предыдущем исследовании XIX века рассказывалось, что в этих тканях, предположительно, гибкие хрящевые дуги, которые могли помогать лопасти оставаться стабильной в полете. На этот раз ученые с помощью современных методов проанализировали строение сохранившихся лопастей и обнаружили внутри два разных набора структур. Детали исследования опубликованы на сайте препринтов bioRxiv.

Хвостовая лопасть Rhamphorhynchus muensteri. A1-C1) ЛИФ-изображения. A2-C2) Линейные рисунки ЛИФ-изображений. D) Интерпретационный рисунок хвостовой лопасти Rhamphorhynchus muensteri без нагрузки, а также в натянутом состоянии. E) Реконструкция Rhamphorhynchus muensteri с использованием его хвостовой лопасти во время полета. Все масштабные линейки составляют 1 сантиметр / © bioRxiv, Natalia Jagielska et al.

Специалисты отобрали 100 окаменелых образцов мягких тканей хвоста Rhamphorhynchus muensteri, найденных в зольнхофенских известняках. Наличие лопастей палеонтологи изучили с помощью ультрафиолета — из них выбрали четыре исключительно хороших экземпляра, которые затем исследовали лазерно-индуцированной флуоресценцией (ЛИФ). Метод выбивает из материала фотоны, за счет чего светятся те участки, которые при ультрафиолетовом облучении оставались темными. Ранее, к примеру, он позволил определить тип полета у вымершей птицы Sapeornis.

Длина лопастей у отобранных рамфоринхов составляла 7-7,5 сантиметра, это чуть больше 20 процентов от общей длины хвоста. В этих ромбовидных отростках специалисты обнаружили больше десяти групп прямых структур, стоящих перпендикулярно хвосту (у одного образца их насчитали 17 штук).

У ранних длиннохвостых нептеродактилоидных птерозавров были разнообразные хвостовые лопасти, но они исчезли у поздних видов короткохвостых птеродактилоидов. Синий — Rhamphorhynchus muensteri. Зеленый — Sordes pilosus. Оранжевый — Pterorhynchus wellnhoferi. Масштабные линейки — 3 сантиметра / © bioRxiv, Natalia Jagielska et al.

Их толщина (0,6-1 миллиметр) и, вероятно, полое строение подсказали исследователям, что они были стержнями. У одного рамфоринха палеонтологи также выделили несколько почти горизонтальных тонких волокон, которые проходили через вертикальные и образовывали сшитую решетку.

Авторы статьи заключили, что два этих набора структур выстраивают сетку, препятствующую растяжению хвостовой лопасти при встречном потоке воздуха. При отклонении в сторону лопасти важно оставаться упругой и жесткой, чтобы сопротивляться растяжению. Благодаря этому она позволяла птерозаврам лучше управлять полетом с помощью хвоста — решетка выдерживала бы нагрузки при резких движениях.

Более поздние разновидности летающих ящеров вовсе отказались от хвостовых лопастей, сместив центр масс вперед к голове и передав управление на крылья и черепной гребень.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий