Парили ли или кружили эти крылатые гиганты в доисторическом небе?
Среди множества жарких споров в палеонтологии есть вопрос о том, как крылатые птерозавры могли летать . Некоторые эксперты предполагают, что самые крупные из них, возможно, вообще не умели летать , подобно современным страусам и похожим динозаврам .
Теперь мы получаем новые подсказки о различных способах, которыми птерозавры поднимались с земли и в небо, благодаря некоторым хорошо сохранившимся образцам. Два разных вида птерозавров с крупным телом, включая один, который является новым для науки, указывают, что некоторые из них летали, взмахивая крыльями, в то время как другие парили больше как современные стервятники.
«Птерозавры были самыми ранними и крупными позвоночными, которые научились летать с помощью двигателя, но они являются единственной крупной группой летающих животных, которая вымерла», — говорится в заявлении соавтора исследования и палеонтолога Мичиганского университета Кирстин Розенбах. «Попытки понять механику их полета на сегодняшний день основывались на аэродинамических принципах и аналогии с современными птицами и летучими мышами».
Полые кости
Окаменелости были впервые обнаружены в 2007 году соавторами исследования Джеффом Уилсоном Мантильей из Музея палеонтологии Мичигана и Иядом Залмутом из Саудовской геологической службы. «Замечательные» образцы датируются примерно 72–66 миллионами лет назад, поздним меловым периодом .
Со временем они трехмерно сохранились в двух разных местах того, что когда-то было прибрежной средой на границе Афро-Аравии. Этот древний массив суши , который включал как Африку, так и Аравийский полуостров, распался примерно 30–35 миллионов лет назад. Используя сканирование с помощью компьютерной томографии (КТ) высокого разрешения, команда проанализировала внутреннюю структуру костей крыла.
«Поскольку кости птерозавров полые, они очень хрупкие и, скорее всего, будут найдены сплющенными, как блин, если они вообще сохранились», — сказал Розенбах. «Поскольку 3D-сохранение встречается так редко, у нас не так много информации о том, как выглядят кости птерозавров изнутри, поэтому я хотел сделать их КТ-сканирование.
По словам Розенбаха, «вполне возможно», что внутри костей ничего не сохранилось или что сканеры, которые использовала команда, были недостаточно чувствительны, чтобы отличить ископаемую костную ткань от другого материала, который ее окружал. К счастью, им удалось увидеть хорошо сохранившиеся внутренние структуры крыльев.
Взмахивание крыльями против парения
Один из собранных образцов принадлежит гигантскому птерозавру Arambourgiania philadelphiae . Новый анализ подтверждает его примерно 32-футовый размах крыльев и дает первые подробности о структуре его костей. КТ-снимки показали, что внутренняя часть его плечевой кости полая и имеет ряд гребней, которые спирально поднимаются и опускаются по кости. Это похоже на внутреннюю кость крыла современных стервятников . Ученые полагают, что эти спиральные гребни выдерживают нагрузки, связанные с парением . Во время парения птицы используют устойчивый мощный полет, который требует запуска и некоторого поддерживающего взмахивания.
Другим образцом был недавно обнаруженный Inabtanin alarabia с размахом крыльев около 6 футов. По словам команды, Inabtanin является одним из наиболее полных птерозавров, когда-либо найденных в Афро-Аравии.
КТ-сканирование показало, что его летательные кости были построены совершенно иначе, чем у Arambourgiania . Внутренняя часть летательных костей Inabtanin была перекрещена распорками, которые соответствуют тем, которые можно найти в костях крыльев машущих птиц, живущих сегодня. Это указывает на то, что он был адаптирован для сопротивления изгибающим нагрузкам в кости, связанным с машущим полетом . Вероятно, что Inabtanin летал таким образом, но, возможно, также пробовал и другие стили полета.
«Распорки, найденные в Инабтанине, было круто видеть, хотя это не было чем-то необычным», — сказал Розенбах. «Гребни в Арамбургиании были совершенно неожиданными, мы сначала не были уверены в том, что видим! «Возможность увидеть полную 3D-модель плечевой кости Арамбургиании, выстланную спиральными гребнями, была просто захватывающей».
Было ли хлопанье крыльями нормой?
Команда назвала открытие разнообразных стилей полета у птерозавров разного размера «захватывающим», поскольку оно демонстрирует, как могли жить эти животные . Это также ставит некоторые вопросы, в том числе о том, как стиль полета коррелирует с размером тела и какой стиль полета более распространен среди птерозавров.
«Информация о внутренней структуре костей птерозавров в разные времена настолько ограничена, что трудно с уверенностью сказать, какой стиль полета появился первым», — сказал Розенбах.
У летающих позвоночных, таких как птицы и летучие мыши , взмахивание крыльями является наиболее распространенным поведением в полете. Птицам, которые парят или планируют, также требуется взмахивание крыльями, чтобы подняться в воздух и поддерживать полет.
«Это наводит меня на мысль, что машущая полётная манера является состоянием по умолчанию, и что поведение парения, возможно, развилось бы позже, если бы оно было выгодно популяции птерозавров в определённой среде; в данном случае в открытом океане», — сказал Розенбах.
В будущих исследованиях ученые могут продолжить изучение взаимосвязи между внутренней структурой костей птерозавров, их способностью летать и поведением.