Секрет полета птерозавров задолго до того, как птицы и летучие мыши заняли господствующее положение в воздухе, заключался не в перьях или полых костях.
Хотя эти особенности, несомненно, помогали, новые исследования показывают, что решетчатая структура не позволяла широким хвостам птерозавров развеваться, словно флаги на ветру, и, вместо этого, становясь жесткими, помогала этим летающим рептилиям подниматься в небо.
Птерозавры поднялись в небо, используя мощный полет, около 215 миллионов лет назад , первые позвоночные, которые сделали это. Хотя они начинали маленькими, среди них были некоторые из крупнейших летающих животных в истории Земли.
Как и птицы, птерозавры имели перья, но они не были птицами, и не были летучими мышами. И хотя птерозавры жили и умирали вместе с динозаврами, эти летающие рептилии также не были динозаврами, а их близкими родственниками, эволюционировавшими из прямоходящих, похожих на кроликов существ на отдельной ветви генеалогического древа рептилий.
Так что же помогло ранним птерозаврам выиграть эволюционную гонку позвоночных в полете? Долгое время у нас не было четкого представления. Но новое исследование, еще не рецензированное, предполагает, что это была жесткость их хвостового оперения, которое имеет широкую ромбовидную форму и считалось средством управления.
Птерозавры относительно редки в летописи окаменелостей, потому что их тонкие и полые кости , которые были бы великолепны для полета, легко разрушаются под воздействием времени. Следы мягких тканей встречаются все реже, а кожа, органы и соединительная ткань распадаются гораздо быстрее, чем кости.
Иметь горстку птерозавров, сохранившихся достаточно хорошо, чтобы в окаменелостях сохранились детали тонкой, мягкой ткани хвостового оперения, — это действительно нечто, заслуживающее внимания.
Палеонтолог Наталия Ягельская из Эдинбургского университета и ее коллеги тщательно изучили более 100 окаменелостей птерозавров, хранящихся в различных музейных коллекциях, и нашли четыре «исключительных образца», которые флуоресцировали розовым и белым цветом в ультрафиолетовом свете, что указывает на сохранение структур мягких тканей.
«Поддержание жесткости хвостовой лопасти имело решающее значение для раннего полета птерозавров, но как этого достигалось, неясно, особенно с учетом того, что лопасти были утрачены у более поздних птерозавров и отсутствуют у птиц и летучих мышей», — объясняют Ягельская и ее коллеги в своем препринте, который был опубликован на сервере препринтов bioRxiv .
Визуализация четырех образцов с помощью метода, называемого лазерно-стимулированной флуоресценцией, выявила скрытые анатомические детали в хвостовых лопастях птерозавров: толстые вертикальные стержни, выступающие из центральной хвостовой кости, переплетенные более тонкими волокнами для создания сшитой решетки, которая не давала хвостовой лопасти деформироваться, уменьшая сопротивление и стабилизируя полет.
Однако хвостовые лопасти, как и сами птерозавры, бывают разных размеров, и в этом исследовании были проанализированы только четыре окаменелости длиннохвостых птерозавров Rhamphorhynchus . Тем не менее, исследователи считают, что образцы все же раскрывают некоторые детали того, как эволюционировали структуры.
«Новая информация о мягких тканях также дает подсказки относительно эволюционного происхождения самого хвостового оперения», — пишут Ягельска и ее коллеги. «Сшитая решетка, обнаруженная в этом исследовании, позволяет предположить, что хвостовое оперение ранних птерозавров развилось из единой непрерывной структуры, а не из комбинированной структуры чешуек или перьеобразных покровов».
Исследователи также пришли к выводу на основе полученных изображений, что хвостовые лопасти птерозавров, вероятно, имели на конце «мясистые складки» и могли развиться подобно плавникам китообразных, которые помогают китам и дельфинам скользить в воде.
Другая часть тела, которая, как считалось, имела решающее значение для полета птерозавров, — это сухожилие, называемое пропатагиум, которое тянется вдоль передней кромки крыла, соединяя эквивалент наших запястных и плечевых суставов. Вероятно, оно контролировало взлет и посадку в полете, изменяя поток воздуха над верхней поверхностью каждого крыла.
Однако у современных птиц и летучих мышей также имеется пропатагиум на каждом крыле, поэтому он не был отличительной чертой, как веслообразный хвостовой плавник птерозавров.
