Позвоночные всё делали поздно. Они и возниклипочти последними из крупных типов животных, и на сушу выбрались последними. А летать научились, во всяком случае, махая крыльями, и вовсе только в мезозое. Первые летающие позвоночные — птерозавры, появились только в середине триаса, 220 миллионов лет, и прожили до самого мел-палеогенового вымирания.
За более чем полтораста миллионов лет своего существования птерозавры породили не менее значительное видовое разнообразие, чем современные птицы. Размером они были от небольшой кошки до гигантов с размахом крыльев в дюжину метров, которые с трудом взлетали и плохо летали. Образом жизни они тоже сильно различались — от мелких древесных видов до аналогов альбатросов, летавших над морем и питавшихся рыбой.
Впрочем, на заре своей истории летающие ящеры, разумеется, столь разнообразны не были. Но у большинства из них была одна примечательная особенность — длинный жёсткий хвост с лопастью на конце. Для чего оно им было надо, есть разные версии. По одной из них, это результат полового отбора — с помощью таких хвостов птеродактили привлекали партнёров для размножения.
Однако для результатов полового отбора характерен половой диморфизм — бросающиеся в глаза различия форм и размеров тела между самцами и самками. А вот этого как раз у ранних птерозавров и не наблюдалось. К тому же хвостовые лопасти были у очень многих видов, что указывает на их явную неслучайность. Так что более вероятно, что лопасть на хвосте играла ту же роль, что хвостовое оперение у самолёта — она стабилизировала животное в полёте.
Гипотеза о том, что хвостовые лопасти одного из самых ранних птерозавров — рамфоринха, были «укреплены» гибкими дугами из хрящей, высказывалась ещё в позапрошлом веке. Но возможность проверить появилась только относительно недавно, после разработки современных неразрушающих методов исследования окаменелостей. В результате такого изучения выяснилось, что в хвосте рамфоринха был не один, а целых два разных набора внутренних структур.
База для изучения у палеонтологов была более чем солидная. Им удалось исследовать более сотни образцов мягких тканей Rhamphorhynchus muensteri, найденных в Германии. Предварительный отбор учёные провели, просто осматривая окаменелости в ультрафиолете. Отобрав же четыре образца, которые выглядели буквально как живые, детали их строения прояснили с помощью лазерно-индуцированной флуоресценции. Этот метод подсвечивает те детали, которые нельзя разглядеть в ультрафиолетовом излучении.
Лопасти у отобранных образцов имели в длину около трёх дюймов, примерно пятую часть общей длины хвоста. Все эти лопасти имели форму ромба, которую им придавал десяток и более групп вытянутых структур, перпендикулярных хвостовым позвонкам. Причём их число не было постоянным, у одного из экземпляров насчитали почти полторы дюжины.
Сами структуры представляли собой очень тонкие, менее миллиметра, но при этом полые стержни. Причём этими стержнями дело не ограничивалось — в хвосте одного из рамфоринхов исследователям удалось разглядеть ещё один комплект стерженьков, на этот раз почти параллельных хвосту. То есть внутренняя структура хвостовой лопасти фактически представляла собой решётку.
По предположению авторов исследования, такая сложная структура нужна была для того, чтобы лопасть не растягивалась во встречном потоке воздуха, сохраняя упругость и жёсткость. Эти свойства, в свою очередь, позволяли лопасти играть роль руля в полёте — именно решётчатая структура хорошо держала динамические нагрузки при резких движениях охотящегося птерозавра.
Впрочем, позже летающие ящеры от такой конструкции отказались – они не только сильно выросли в размерах, но и сместили центр тяжести вперёд, в том числе за счёт шеи, а роль рулей взяли на себя крылья, ставшие более управляемыми, и здоровенные гребни на голове.