Как же передвигались ископаемые ящеры по земле? Для ответа на такой сложный вопрос ученные из Великобритании, Германии и Швеции правили эксперимент, используя вместо «подопытного кролика» четвероногую ящерицу, вымершую примерно 290 млн. лет назад, названым оробата (Orobates pabsti). Для этого им пришлось его «оживить», сделав из ящера робота по имени «OroBOT».
Исследователи акцентировались на данном ящере так как оробата был одним из первых высших позвоночных или как их еще называют амниотов. Данная группа животных возникла, на отметке в 350 млн. лет назад и имела в своих рядах по мимо рептилий так же различных млекопитающих. Отличительной чертой амниотов от земноводных является то, что земноводным свойственно начало своего развития в водной среде, у амниотов же напротив все этапы развития проходят исключительно на суше. Наличие мембран для защиты эмбрионов дает им возможность избегать фазы головастиков, обитающих в воде. То есть репродукция рептилий и птиц заключается в кладке яиц на суше, а млекопитающие носят эмбрионов в материнской утробе.
«Именно амниотическая мембрана стала одним из главных факторов в эволюции групп животных, позволившая различным существам мигрировать в разные точки обитания» цитирует портал Science слова палеонтолога из Берлинского университета имени Гумбольдта (Германия), Джона Ньякатуру(John Nyakatura),(возглавлявшего эксперимент ). Данное исследование даст ученным возможность для понимания происхождения самих амниотов и выяснить причину наступившего в итоге разнообразия животных которые разошлись на различные континенты. «Оробаты, ставшие объектом исследований, являются очень близкими родственниками последнего общего предка млекопитающих и рептилий», – добавляет палеонтолог
Первые описания Orobates pabsti были сделаны в 2004 году после обнаружения окаменелостей, прекрасно сохранившегося существа в центральной Германии. Так же через три года там была обнаружена цепочка следов. Это позволило ученным построить гипотезу о том как передвигались древние ящерицы.
Для понимания того как животное передвигалось не достаточно, просто показывать как животные переставляют лапы. Для понимания как, же все таки, передвигались вымершие животные, ученные применяют различные методы. Это и исследование анатомии животного по окаменелостям, изучение следов и конечно создают роботов похожих на вымерших животных. А для определения более точного передвижения O. Pabsti, ученным пришлось объединить несколько методов.
Для начала они воссоздали скелет ящера и испытали на нем различные способы передвижения конечностей и скелета в целом. Это сравнимо с куклой на веревке, придавая движение конечностям можно увидеть как двигается каждый сустав. Так же ученные предали модели динамику, которая учитывала равновесие, трение и гравитацию.
.ученные для полноты картины, в понимании диапазона движения изучаемого ископаемого, так же изучили современные виды семейства ящеров (таких как сцинков и саламандр), а так же виды семейства аллигаторовых(кайманов и игуан). Например конечности кайманов мене не такие кривые в отличии от саламандр и сцинков, тела которых находятся ближе к земле.
После проведения вышеупомянутых исследований, ученные создали симуляцию робота-тетрапода, на компьютере получившего имя OroBOT. В общей сложности было изучено 512 различных вариантов движения ног животного. Возможные варианты сопоставили с окаменелыми следами. Для каждого из вариантов была провиден анализ энергопотребления, точности баланса.
Итоговые данные говорят нам о том, что у древнего ящера был относительно прогрессивный стиль ходьбы. Животное ходило по прямой держа живот над землей в отличии от тех же саламандр которые ходят зигзагообразно, извиваясь. Вероятней всего такой способ ходьбы помогал ему сохранять энергию. Проведенный биомеханический анализ подтвердил теорию, что O. Pabsti был полностью сухопутным существом с походкой близкой к современному миру.
Команда показала, что амниоты обитаемые в одной и той же местности использовали разный стиль ходьбы. У одних были кривые конечности, у других же прямые и как минимум одно животное ходило на двух ногах.
Ученые показали, что амниоты из одной и того же места обитания могли применять разные стили ходьбы. У некоторых были прямые конечности, такие как у О. pabsti, у некоторых «разошлись» в стороны, и как минимум одно животное ходило на двух ногах.
Результаты исследования, опубликованы в журнале Nature, – это только начало исследований, говорит Ньякатура. Ученные ожидают, что данный обширный метод окажется отправной точкой для решения других головоломок о «древних походках»: как возникла и прошла эволюция активного полета у птиц, как наши далекие предки стали прямоходящими, как морские млекопитающие поменяли свой способ передвижения с водного на наземный.