Длинней, чем у жирафа: палеонтологи раскрыли секрет шеи птерозавров

Ученые выяснили, как птерозавры справлялись с длинной шеей

У птерозавров шеи были длиннее, чем у жирафов, а удерживать голову с тяжелой добычей в клюве им позволяло особое строение позвонков, сообщают британские палеонтологи. Исследователи предполагают, что полученные данные удастся использовать в инженерии, создавая легкие и прочные конструкции.

Палеонтологи из Портсмутского университета выяснили, как некоторым птерозаврам удавалось совладать со своей длинной как у жирафа шеей — все дело оказалось в необычном строении шейных позвонков. Подробнее об этом они рассказали в статье в журнале iScience.

Птерозавры были одними из первых животных, освоивших машущий полет. Особенностью некоторых видов, в частности, представителей семейства аджархидов, живших 225-66 млн лет назад, была очень длинная шея.

Для ученых оставалось загадкой, как тонкие шейные позвонки могли удерживать массивную голову, часто еще и и с добычей в клюве.

Ответ смогли дать хорошо сохранившиеся останки аджархида рода Alanqa, найденные в Марокко. Это был крупный птерозавр с размахом крыльев 4-6 м и шеей длиннее, чем у жирафа.

Исследователи использовали компьютерную томографию, чтобы узнать больше о строении шейных позвонков птерозавра. Оказалось, они имели сложную спиралевидную структуру, которую авторы работы сравнивают с велосипедным колесом. Такая конструкция обеспечивала одновременно и легкость, и прочность позвонков.

Williams et al./iScience

«Это не похоже ни на что, с чем мы встречались раньше у других животных, — говорит профессор Дэйв Мартилл. — Нервная трубка расположена в центре позвонка и соединена с внешней стенкой через ряд тонких стержнеобразных трабекул (элементов, образующих остов органа), расположенных радиально как спицы велосипедного колеса, и спиралевидно размещенных по длине позвонка. Они даже пересекаются, как спицы велосипедного колеса. Эволюция превратила этих существ в потрясающих, захватывающе эффективных летунов».

Ранее ученые считали, что шейные позвонки птерозавра имели более простую, трубчатую структуру. Это и заставило их задуматься — как тонкостенные кости (летающим животным легкие кости необходимы для снижения веса) способны поддерживать крупную голову с добычей в придачу?

Авторы работы подсчитали, что даже 50 «спиц» способны обеспечить 90% устойчивости к изгибам.

Williams et al./iScience

«У этих животных абсурдно длинные шеи, — говорит Кариад Уильямс, соавтор исследования. — На их фоне даже жираф выглядит совершенно нормальным. Мы хотели узнать немного о том, как функционирует эта невероятно длинная шея, так как кажется, что между позвонками почти нет подвижности».

Ученые удивились, что им удалось получить с помощью снимков настолько полное представление о сложном внутреннем строении позвонков.

«Первоначально мы даже не планировали изучать внутреннюю структуру, мы хотели получить как можно более детальное изображение наружной поверхности, — поясняет Мартилл. — Мы могли бы получить это с помощью обычного сканирования поверхности, но у нас была возможность поместить некоторые образцы в компьютерный томограф, и мы решили, что глупо отказываться. Мы просто пытались смоделировать степень подвижности между всеми позвонками, чтобы посмотреть, как может выглядеть шея в жизни».

Однако, увидев результаты сканирования, ученые сразу поняли, что столкнулись с чем-то особенным.

«Похоже, что эта структура чрезвычайно тонких шейных позвонков с добавочными спирально расположенными поперечными «распорками» решила многие проблемы биомеханики, связанные с тем, как эти существа могли поддерживать огромные, длиной более полутора метров головы на шее длиннее, чем у современных жирафов, сохраняя при этом способность к полету», — говорит Мартилл.

Исследователи рассчитывают, что новые данные удастся применить в технике — возможно, эти знания позволят инженерам создавать легкие и прочные конструкции.

Еще одним неожиданным открытием недавно стала окаменелость динозавра, который погиб, сидя на гнезде. Палеонтологи обнаружили окаменевшего динозавра из семейства овирапторозавров во время раскопок в городе Ганьчжоу провинции Цзянси на юге Китая, в породах мелового периода возрастом около 70 млн лет.

Динозавр сидел на гнезде, в котором находились яйца с зародышами, почти готовыми к вылуплению.

Динозавр в момент гибели, очевидно, высиживал кладку — минимум 24 яйца, в нескольких из которых находились частично сохранившиеся скелеты эмбрионов. Зародыши были на поздней стадии развития. Учитывая обстоятельства смерти динозавра, можно предположить, что овирапторозавры скорее высиживали кладку как современные птицы, а не откладывали яйца и охраняли их как крокодилы.