Как птерозаврам удалось выиграть гонку за небо? Ученые наконец нашли ответ

Палеонтологи из Эдинбургского университета (Шотландия) с коллегами из Китая и Японии обнаружили характерное отличие птерозавров от их летающих последователей, когда изучали окаменелости хвоста этих древних ящеров. Авторы пришли к выводу, что решающее значение в раннем полете птерозавров имели не перья или полые легкие кости, как считали ранее. А решетчатая структура «веслоподобного» хвоста, которая помогала рептилиям подниматься в небо и управлять полетом.

Птерозавры были первыми позвоночными, которые научились летать. Произошло это около 215 миллионов лет назад. Ученые не раз пытались выяснить, что именно помогло им первыми эволюционировать «до небес» среди других рептилий, в том числе динозавров, живших рядом.

Птерозавры обладали довольно тонкими полыми костями, полезными для полета, но быстро разрушающимися. Поэтому хорошо сохранившихся окаменелостей обнаружено сравнительно мало. А следы мягких тканей и тонких хвостов находят еще реже.

В новом исследовании команда палеонтологов изучила более сотни окаменелостей из коллекций разных музеев, пока не наткнулась на 4 экземпляра с сохранившимися следами мягких тканей. С помощью технологии флуоресцентной визуализации ученые разглядели детали в хвостовых лопастях птерозавров, которые до сих пор были неизвестны, и которые ответили на один важный вопрос.

У ранних представителей летающих ящеров были жесткие хвосты с подвижным основанием и тонкими лопастями ромбовидной формы на конце. Эти лопасти нарушали бы весь аэродинамический контроль, если бы во время полета «развевались, как флаг на ветру», говорят авторы. Так как лопасти были утрачены у поздних птерозавров, и отсутствуют у птиц и летучих мышей, оставалось неясно, достигалось ли поддержание жесткости лопастей и каким образом?

Оказалось, что толстые вертикальные стержни, идущие от копчиковой кости у птерозавров, были пронизаны более тонкими волокнами, создающими решетчатую структуру. По выводам специалистов, эта решетка не давала бы широкому хвосту развеваться, вместо этого она предотвращала изгиб лопасти, уменьшая сопротивление и стабилизируя полет.

«Поддержание жесткости [хвостового] оперения имело бы решающее значение для раннего полета птерозавров. Решетка поддерживала сложную систему динамического натяжения, используемую для жесткости лопасти, позволяя всему хвосту улучшать управление полетом», — объясняют авторы в своей статье на сервере препринтов bioRxiv.

Несомненно, другие особенности, как облегченные кости и перья, тоже сыграли роль в доминировании птерозавров в небе, отмечают исследователи. Также у них были пропатагиумы — сухожилия, передние части летательной перепонки, которые помогали управлять потоком воздуха, чтобы взлетать и садиться. Но все это есть и у современных летающих созданий. А вот «веслоподобный» хвост с решетчатой структурой из мягких тканей представлял собой нечто особенное, что было нужно птерозаврам именно на первом этапе освоения полета.