Биомеханика помогает понять особенности экологии вымерших древних рептилий.

Интерес к динозаврам и другим группам вымерших десятки миллионов лет назад гигантских рептилий в современном мире огромен. Нас восхищают и одновременно ужасают эти могучие животные древности. Многое в экологии этих вымерших монстров, -- где жили, как питались, размножались, была ли у них забота о потомстве, -- однако, еще непонятно. Использование современных знаний из физики и механики помогает прояснять эти вопросы. Британские ученые из Рединга и Портсмута изучили механику "волнорезного" способа питания современных птиц, и, составив ее биомеханическую модель, пришли к выводу, что крупные птерозавры не могли питаться таким способом.

Исследование проведено Стюартом Хамфрисом и Ричардом Бонсером из из Университета английского города Рединга, Марком Уиттоном и Дэвидом Мартиллом из Университета Порсмута (тоже Англия). Для начала они изучили особенности питания чайки-водореза Rynchops niger cineracens из подсемейства Rynchopinae, Эти животные обитают в устьях крупных рек и на больших внутренних водоёмах. Их клюв удлинённый, сильно сжатый с боков, с подклювьем, более длинным, чем надклювье. Птицы эти летают низко над водой, слегка погрузив в воду подклювье, подбрасывая им в воздух найденную добычу, а затем схватывают её. Считается, что подобным образом питались и крупные птерозавры, например Thalassodroemus sethi..

Изучив особенности питания птицы-волнореза, ученые построили механическую модель этого процесса, по которой можно рассчитать сопротивление воды, и, соответственно, необходимый для такого способа питания расход энергии. Затем они изучили особенности строения скелетов уже упомянутых птицы Rynchops niger cineracens и птерозавра Thalassodroemus sethi, считается, что эти животные питались сходным образом - рассекая поверхность воды, и более мелкого птерозавра Tupuxuara. Изучив особенности строения скелета этих видов, биофизики рассчитали, какую работу способны были производить их крылья.

Примечательно, что, по расчетам британских ученых, крылья птерозавра Thalassodroemus sethi не способны были порождать силы, которые небходимо было преодолевать челюстям, погруженным в воду хотя бы на 4 сантиметра, тогда как для птицы Rynchops niger cineracens это возможно (что и подтверждается на практике). Интересная ситуация получается с более мелким птерозавром Tupuxuara - эти животные могли бы с точки зрения биомеханики питаться как волнорезы, хотя палеонтологи так и не считают.

Палеонтология долгое время была классической описательной наукой. В последнее время экспериментальные методы и знания биофизики, биохимии, биомеханики, молекулярной биологии и компьютерное моделирование все чаще помогают нам разгадывать загадки древнейших времен.

Источник информации:
Stuart Humphries1, Richard H. C. Bonser, Mark P. Witton, David M. Martill. Did Pterosaurs Feed by Skimming? Physical Modelling and Anatomical Evaluation of an Unusual Feeding Method. Plos Biology. 2007. Volume 5. Issue 8. 1647-1655