Владыки неба: как хвосты птерозавров обеспечивали их превосходство в воздухе

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Представьте себе мир, где гигантские крылатые ящеры парят в небе, затмевая даже самых крупных динозавров. Это не кадры из фантастического фильма, а реальность мезозойской эры, когда птерозавры — первые позвоночные, освоившие полет — господствовали в небесах. Как этим существам, не похожим ни на одно из ныне живущих, удалось стать столь искусными летунами? Недавнее исследование, опубликованное в журнале eLife, проливает свет на этот вопрос, раскрывая тайны строения их хвостового оперения.

Удивительная анатомия крылатых ящеров

Птерозавры, появившиеся задолго до птиц и летучих мышей, представляли собой удивительное сочетание ящерицы и белки-летяги. Их крылья, состоящие из кожистой мембраны, натянутой на удлиненный четвертый палец, позволяли им с легкостью парить в воздухе. Но не только крылья определяли их летные способности. Длинный хвост с характерной лопастью на конце, как оказалось, играл ключевую роль в их эволюционном успехе.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Исследователи из Эдинбургского университета и Китайского университета Гонконга использовали передовую технологию лазерно-стимулированной флуоресценции (LSF) для изучения окаменелостей птерозавров. Этот метод позволяет увидеть детали, неразличимые невооруженным глазом, выявляя минералы и химические следы в ископаемых останках. В результате были получены подробные изображения хвостовых мембран и поддерживающих их структур, которые ранее ускользали от внимания ученых.

Хвост-парус: секрет маневренности

Особое внимание исследователей привлекли птерозавры вида Rhamphorhynchus, обитавшие около 150 миллионов лет назад. У этих существ хвостовая лопасть меняла форму в течение жизни. Если у детенышей она напоминала каплю, то у подростков — воздушного змея, а у взрослых — сердце. Изученные образцы имели лопасть в форме змея, внутри которой располагалась сложная сеть пересекающихся структур, напоминающих ребра и лонжероны самолетного крыла.

Хвостовая лопасть Rhamphorhynchus muensteri. A1. LSF-изображение NHMUK PV OR 37787. A2. Линейный рисунок LSF-изображения NHMUK PV OR 37787. B1. LSF-изображение NHMUK PV OR 37003. B2. Линейный чертеж LSF-изображения NHMUK PV OR 37003. C1. LSF-изображение НМС G.1994.13.1. C2. Линейный рисунок ЛСФ изображения НМС G.1994.13.1. D. Интерпретационный линейный рисунок хвостовой лопасти Rhamphorhynchus muensteri без нагрузки и провисания, а также в натянутом состоянии. Объединяет результаты LSF из NHMUK PV OR 37003 и 37787, а также NMS G.1994.13.1 (A1-C2). E. Прижизненная реконструкция Rhamphorhynchus muensteri с использованием хвостовой лопасти во время полета. Все масштабные линейки составляют 1 см. Цитирование: Natalia JagielskaThomas G KayeMichael B HabibTatsuya HirasawaMichael Pittman (2024) New soft tissue data of pterosaur tail vane reveals sophisticated, dynamic tensioning usage and expands its evolutionary originseLife13:RP100673https://doi.org/10.7554/eLife.100673.2
Хвостовая лопасть Rhamphorhynchus muensteri. A1. LSF-изображение NHMUK PV OR 37787. A2. Линейный рисунок LSF-изображения NHMUK PV OR 37787. B1. LSF-изображение NHMUK PV OR 37003. B2. Линейный чертеж LSF-изображения NHMUK PV OR 37003. C1. LSF-изображение НМС G.1994.13.1. C2. Линейный рисунок ЛСФ изображения НМС G.1994.13.1. D. Интерпретационный линейный рисунок хвостовой лопасти Rhamphorhynchus muensteri без нагрузки и провисания, а также в натянутом состоянии. Объединяет результаты LSF из NHMUK PV OR 37003 и 37787, а также NMS G.1994.13.1 (A1-C2). E. Прижизненная реконструкция Rhamphorhynchus muensteri с использованием хвостовой лопасти во время полета. Все масштабные линейки составляют 1 см. Цитирование: Natalia JagielskaThomas G KayeMichael B HabibTatsuya HirasawaMichael Pittman (2024) New soft tissue data of pterosaur tail vane reveals sophisticated, dynamic tensioning usage and expands its evolutionary originseLife13:RP100673https://doi.org/10.7554/eLife.100673.2
Автор: Natalia Jagielska et al. Источник: elifesciences.org

Предполагается, что эта внутренняя решетка позволяла мембране хвоста динамически натягиваться, подобно парусу на корабле. Такое строение обеспечивало не только устойчивость, но и позволяло ограничивать трепетание — явление, препятствующее эффективному полету. Иными словами, хвост птерозавров был не просто украшением, а важным аэродинамическим инструментом, позволявшим им маневрировать и контролировать полет.

Эволюция хвоста: от паруса к рудименту

Со временем, по мере эволюции, птерозавры становились легче и крупнее, а их хвосты — меньше. Этот процесс отражает адаптацию к новым условиям и совершенствование летных навыков. У поздних птерозавров хвостовые лопасти практически исчезли, что говорит о том, что их роль в полете становилась все менее значимой.

У длиннохвостых раннедивергентных нептеродактилоидных птерозавров были разнообразные хвостовые лопасти, но они исчезли у позднедивергентных короткохвостых птеродактилоидов. Синий - онтогенетические морфы Rhamphorhynchus muensteri: BSPG 1938 I 503a и ROM VP 55352. Зеленый, Sordes pilosus PIN 2585/3. Оранжевый, Pterorhynchus wellnhoferi CAGS02-IG-guasa-2/DM608. Масштабные линейки - 3 см. Цитирование: Natalia JagielskaThomas G KayeMichael B HabibTatsuya HirasawaMichael Pittman (2024) New soft tissue data of pterosaur tail vane reveals sophisticated, dynamic tensioning usage and expands its evolutionary originseLife13:RP100673https://doi.org/10.7554/eLife.100673.2
У длиннохвостых раннедивергентных нептеродактилоидных птерозавров были разнообразные хвостовые лопасти, но они исчезли у позднедивергентных короткохвостых птеродактилоидов. Синий — онтогенетические морфы Rhamphorhynchus muensteri: BSPG 1938 I 503a и ROM VP 55352. Зеленый, Sordes pilosus PIN 2585/3. Оранжевый, Pterorhynchus wellnhoferi CAGS02-IG-guasa-2/DM608. Масштабные линейки — 3 см. Цитирование: Natalia JagielskaThomas G KayeMichael B HabibTatsuya HirasawaMichael Pittman (2024) New soft tissue data of pterosaur tail vane reveals sophisticated, dynamic tensioning usage and expands its evolutionary originseLife13:RP100673https://doi.org/10.7554/eLife.100673.2
Автор: Natalia Jagielska et al. Источник: elifesciences.org
Уроки прошлого: вдохновение для будущего

Изучение птерозавров не только расширяет наши знания об эволюции жизни на Земле, но и может стать источником вдохновения для современных технологий. Понимание принципов работы их хвостового оперения может пригодиться при разработке летательных аппаратов, беспилотников и даже конструкций палаток.

Птерозавры, вымершие миллионы лет назад, остаются загадкой и примером удивительной адаптации к сложным условиям. Современные технологии, такие как лазерно-стимулированная флуоресценция, позволяют нам приоткрыть завесу тайны и увидеть то, что было скрыто от нас в течение миллионов лет. Каждая новая находка приближает нас к пониманию того, как эти древние владыки неба покорили воздушное пространство и какие уроки мы можем извлечь из их истории. Иными словами, благодаря этим исследованиям, мы словно смотрим кино о «Парке Юрского периода», только на этот раз более достоверное и познавательное.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Непрерывно ли пространство-время: как на дне Средиземного моря проверяют законы Эйнштейна с помощью нейтрино

В сорока километрах от побережья французского Тулона, на глубине 2450 метров, работает нейтринный телескоп KM3NeT/ORCA. В марте 2026 года научная группа проекта опубликовала результаты анализа...

Почему речная рыба горчит даже после тщательной чистки: дело может быть вовсе не в желчи

Рыбу почистили, аккуратно удалили внутренности, промыли и отправили на сковородку. Казалось бы, всё сделано правильно, но после жарки лещ, карась или сазан всё равно приобретают неприятную...

Что такое Эль-Ниньо: почему уход рыбы от берегов Перу предвещает погодные катаклизмы по всему миру

Климатологи прогнозируют, что 2027 год станет самым жарким за всю историю наблюдений за погодой. Причиной этого температурного рекорда станет не только постепенное накопление парниковых газов в...

Полуметровый фасад весом 3,5 кг: инженерная иллюзия в магнитоле Sanyo M9830K

Габариты кассетной стереомагнитолы Sanyo M9830K составляют ровно 480 мм в ширину, 120 мм в глубину и от 265 до 270 мм в высоту при сухой массе 3,5 кг. Для аппаратуры первой половины...