Fizika susitinka su paleontologija: karštai diskutuojama pterozaurų skrydžio mechanika

Fizika susitinka su paleontologija: karštai diskutuojama pterozaurų skrydžio mechanika

Julius Csotonyi

Grupė tyrėjų neseniai padarė stulbinantį atradimą.

Naudodama naujovišką vaizdo gavimo techniką, tarptautinė mokslininkų komanda atskleidė nuostabių pterozauro minkštųjų audinių detalių. Nepaisant maždaug 145–163 milijonų metų amžiaus, sparnų membrana ir juostelė tarp abiejų pėdų sugebėjo išgyventi suakmenėjus.

Ginkluota naujais duomenimis, komanda naudojo modeliavimą, kad nustatytų, ar šis mažasis pterozauras galėjo pakilti iš vandens. Jų išvados paskelbtos mokslinėse ataskaitose.

Smulkios detalės

Pterozaurai – išnykęs sparnuotų roplių tipas – buvo pirmieji žinomi stuburiniai gyvūnai, pakilę į orą ir skristi. Jų dydžiai svyravo nuo labai mažų (25 centimetrų sparnų plotis) iki visiškai didžiulių (kvapą gniaužiantis 10–11 metrų sparnų plotis). Pasak naujojo darbo vadovaujančio tyrėjo dr. Michaelas Pittmanas, mažas auroraždarchidas, kuris buvo ištirtas, galėjo tilpti į jūsų delną. Iš 12 gerai išsilaikiusių pterozaurų iš Solnhofeno lagūnos Vokietijoje jis buvo vienintelis, kuriame buvo išsaugoti minkštieji audiniai.

Dr. Pittmanas yra paleobiologas ir Honkongo Kinijos universiteto docentas, bendraautorius dr. Thomas G. Kaye dirba Mokslo pažangos fonde. Autoriai pažymėjo, kad šis pterozauras dabar yra tarp tik šešių žinomų pterozaurų, kurių pėdos yra raištelių, ir maždaug 30 su sparnų membranomis.

„Mes nuolat stebimės tuo, kokios nuostabios gali būti išsaugotos detalės“, – sako dr. Pittmanas sakė Arsui: „Tai vis geriau ir geriau, kai mes vis labiau tobuliname techniką“.

Galimybė aptikti šiuos minkštuosius audinius ir juos ryškiai paryškinti naudojant lazeriu stimuliuojamą fluorescenciją (LSF) yra palyginti nauja. LSF yra neardomoji vaizdo gavimo technika, kurią į naujus lygius pakėlė dr. Pittmanas ir dr. Kaye.

„Kaip didesnio, vykdomo projekto dalis“, – sakė dr. Pittmanas sakė: „Naudojome LSF, kad atskleistume kitaip paslėptus minkštuosius audinius, išsaugotus fosilijose. Pagrindinis dėmesys buvo skiriamas LSF tiriant plunksnuotus dinozaurus ir pterozaurus, siekiant geriau suprasti jų biologiją ir skrydžio evoliuciją.“

Pasiruošęs kilti?

Šiuo atveju, norint suprasti pterozauro biologiją, reikėjo nustatyti, ar šis vėlyvosios Juros periodo padaras gali pakilti iš vandens. Tyrėjai pabrėžė, kad vien todėl, kad pterozauro pėdos buvo su raišteliais, nebūtinai reiškia, kad jis laiką praleido vandenyje, taip pat nereiškia, kad jis galėtų išlipti iš vandens, jei įkristų.

Darbas buvo neįtikėtinai sunkus ir potencialiai ginčytinas. Vienas dalykas yra pabandyti nustatyti gyvūnų, kurių skeletai atspindi dabartinius, judėjimą; visai kas kita, kai tas padaras neturi šiuolaikinio analogo.

„Yra daug diskusijų apie pterozaurus apskritai, apie beveik kiekvieną jų biologijos aspektą“, – sakė dr. Armita Manafzadeh pasakojo Arsui. „Ir dėl jų sąnarių kyla papildomų diskusijų, nes jie tiesiog labai keisti.

Aurorazhdarchid pterozauro fosilijos skeletas ir susiję minkštieji audiniai.
Padidinti / Aurorazhdarchid pterozauro fosilijos skeletas ir susiję minkštieji audiniai.

Dr. Manafzadeh, kuris nedalyvavo šiame tyrime, yra Donnelley doktorantas ir NSF mokslinis bendradarbis Yale Biosferos studijų institute. Jos darbe pagrindinis dėmesys skiriamas tai, kas vadinama „artrologija“: sąnarių supratimu, sąnarių funkcija ir judėjimu tiek išlikusiose, tiek išnykusiose rūšyse.

Pasak jos, norint išsiaiškinti išnykusių gyvūnų judėjimą, reikia nustatyti, „ką, jūsų manymu, gyvūnas galėjo, ir tai turi savų iššūkių“.

„Bet jūs taip pat turite išsiaiškinti, ką padarė gyvūnas iš šių galimybių iš tikrųjų daryti, kai jis buvo gyvas“, – sakė ji. Galbūt tai galėjo padaryti, bet tai nebūtinai reiškia, kad tai padarė.

Komanda pažvelgė į dr. Michaelas Habibas, save apibūdinantis pterozaurų aeromechanikos specialistas ir vienas iš keturių planetos žmonių, turinčių tokią patirtį, kad padėtų jiems išanalizuoti, kaip šie minkštieji audiniai galėjo paveikti roplio gebėjimą skristi ir paleisti. Dr. Habibas daugelį metų tyrinėjo paukščius ir pterozaurus, o jo unikali fizikos, aerodinamikos ir paleontologijos žinių bazė padarė jo įžvalgas ypač svarbias. Šiame darbe naudojamas paleidimo modelis buvo Dr. Habibas ir jo kolega tai padarė 2010 m., kad padėtų nustatyti, ar dideli pterozaurai būtų galėję paleisti iš vandens. Jis yra Los Andželo nacionalinio istorijos muziejaus mokslinis bendradarbis ir UCLA medicinos docentas.

„Dirbu su gyvūnų biomechanika ir skrydžio kilme“, – sako dr. Pittmanas sakė: „Tačiau aš pakviečiau daktarą Mike’ą Habibą dalyvauti projekte dėl jo specialių žinių apie pterozaurų skrydį, o tai leido komandai pateikti rezultatus, kuriuos radome“.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.