Очень часто палеонтологи судят о способностях ископаемых животных исключительно на качественном уровне, относя всех динозавров с длинными когтями к свирепым хищникам, а приматов с мощными челюстями – к любителям полакомиться орехами. Как выясняется, оценка реальных лётных характеристик в аэродинамической трубе может помочь лучше уяснить, какую нишу в далёком прошлом занимал вымерший ныне обитатель планеты.
Первые летающие динозавры появились примерно 230 миллионов лет назад, в ходе сложной и упорной эволюции. Они процветали вплоть до самого массового вымирания, но лишь немногие из них обладали навыками полноценного полета, в то время как большая их часть довольствовалась сухопутным образом жизни и лишь непродолжительными влетами и быстрыми приземлениями.
(Pterosauria, от латинского «летающие ящеры») – отряд вымерших летающих рептилий, подкласса архозавров. Жили в мезозое. Их крылья представляли собой складки кожи, натянутые между боками тела и очень длинным четвёртым пальцем передних конечностей. Грудина имела киль, как у птиц. Вытянутые в клюв челюсти могли нести зубы.
Два подотряда: Рамфоринхи – имели узкие крылья и длинный хвост; птеродактили имели широкие крылья и очень короткий хвост. Вымирание этой группы совпало с появлением птиц.
Птеродактили (Pterodactyloidea) – подотряд вымерших рептилий отряда летающих ящеров (птерозавров). Жили в юрском и меловом периодах.
Высокоспециализированная группа, приспособившаяся к жизни в воздухе. Для птеродактилей характерен сильно удлинённый лёгкий череп. Зубы немногочисленные и мелкие; чаще они отсутствовали. Шейные позвонки вытянутые, без шейных рёбер. Крылья мощные широкие; летательные пальцы складывающиеся. Хвост очень короткий. Кости голени сращенные. Размеры птеродактилей сильно варьировали — от мелких, величиной с воробья, до гигантских птеранодонов с размахом крыльев до 8 метров и аждархид (кецалькоатль, арамбургиана) с размахом крыльев до 12 метров.
Мелкие питались насекомыми, крупные – рыбой и другими водными животными. Останки птеродактилей известны из верхнеюрских и меловых отложений Западной Европы, Восточной Африки и обеих Америк, Австралии, в России – Поволжья.
Древние квехнеозавры отращивали себе очень длинные ребра, перепончатые складки между которыми помогали планировать или безопасно спускаться с большой высоты подобно современным парашютистам.
Вообще говоря, два рода рептилий – квехнеосушус и квехнеозавр – были открыты довольно давно. Еще в 1950 году их окаменелые останки были обнаружены в древней пещерной системе близ Бристоля. Морфологический анализ показал, что эти ящеры относятся к одному отряду, и различия между ними заключались лишь в размере перепончатых крыльев, размах которых мог достигать 30 сантиметров.
Долгое время первооткрыватели рептилий считали эти крылоподобные выросты адаптацией, позволившей ящерам планировать, пусть и не очень эффективной. Однако до сих пор никто так и не провел систематической работы по выяснению аэродинамических характеристик этих древних летунов.
Первым это сделал Коэн Штайн, студент Института палеонтологии в немецком городе Бонн, занимавшийся палеобиологией. Молодой и пытливый ум начинающего учёного не только позволил рассчитать аэродинамические характеристики двух разных видов крылатых динозавров, но и заставил провести модельные эксперименты в аэродинамической трубе Факультета аэрокосмических технологий Бристольского университета. Статья с результатами междисциплинарного исследования опубликована в журнале Paleontology.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 2,
"picsrc": "Пластиковая модель квехнеозавра, использованная для моделирования и аэродинамических экспериментов.//Georg Olechinski",
"repl": "<2>:{{incut2()}}",
"uid": "_uid_2782798_i_2"
}
Штайн продемонстрировал поистине системный подход к исследуемому вопросу, оценив диапазон размеров и кривизны крыльев динозавров, их предполагаемый вес и так далее. Кроме того, в ряде экспериментов модели квехнеозаврид были снабжены дополнительно перепончатыми лапами и кожистой перепонкой между задними конечностями. Однако, как показал эксперимент, в этом случае полет рептилий не отличался бы стабильностью.
В итоге ученые заключили, что квехнеосушус скорее всего был планирующим ящером: он мог снижаться под углом от 13 до 16 градусов к земле на скорости от семи до девяти метров в секунду; при этом рептилия сохраняла достаточную маневренность в воздухе. Правда, аэродинамическое качество в районе четвёрки, по современным меркам, для планера никуда не годится.
Квехнеозавр же был менее поворотлив и из-за крыльев маленького размера мог только парашютировать под углом, превышавшим 45 градусов к земле со скоростью более 10 метров в секунду. В этом плане ископаемые динозавры очень напоминают современных планирующих ящериц рода Draco, которые обитают в юго-восточной Азии и также обладают навыками планирующего полета. Они, кстати, могут складывать свои ребра-крылья, когда в них нет необходимости.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"picsrc": "Модель древней планирующей рептилии в аэродинамической трубе // Koen Stein, 2008",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_2782798_i_3"
}
Изучив отличия полёта двух животных, учёные так и не сошлись во мнении о степени родства между ними. Хотя квехнеосушуса и квехнеозавра формально относят к разным родам,
учёные не исключают, что речь на деле идёт просто о самце и самке одного и того же вида.
Такой половой диморфизм может найти простое объяснение. Согласно гипотезе, квехнеосушус – самец, крылья которому не только служили инструментом для планирующего полета, но и имели яркую окраску, устрашающую конкурентов и хищников и привлекающую самок квехнеозавров. Иначе говоря, в какой-то степени именно стремление привлечь самок научило древних животных летать. Самолёты у них были не первым делом.
