901
Археоптерикс, якого часто називають першим відомим птахом, ймовірно, підіймався в повітря не одним сильним стрибком, як більшість сучасних видів, а серією послідовних «стриб-стрибів». До такого висновку дійшла команда біомеханіків, яка змоделювала його рух за допомогою комп’ютерної моделі, про що повідомляє Sci.News.
Древній птах із динозавровими рисами
Археоптерикс жив на території сучасної Німеччини в юрському періоді, приблизно 150 мільйонів років тому. Його вважають найдавнішим відомим птахом, але за будовою він був проміжною формою між динозаврами та сучасними птахами.
У нього були пір’я та крила, але водночас зберігалися «динозаврові» ознаки: довгий кістяний хвіст, кігті на окремих пальцях і зуби в бездзьобій щелепі. До того ж археоптерикс мав обмежену рухливість плечового суглоба і не мав кіля на груднині, до якого в сучасних птахів кріпляться потужні м’язи крил.
Через це залишалося незрозумілим, як саме він здіймався в повітря: його крила навряд чи могли забезпечити такий самий різкий старт, як у нинішніх птахів.
Комп’ютерна модель задніх кінцівок
Щоб розв’язати цю загадку, дослідники з Університету Саутгемптона побудували детальну м’язово-скелетну комп’ютерну модель задніх кінцівок археоптерикса. Вони масштабували дані про м’язи й кістки сучасних птахів до анатомії цього 150-мільйонолітнього виду.
Науковці припускали, що крила археоптерикса не могли створити настільки потужний помах, як у сучасних птахів під час зльоту. Натомість увагу привернули незвично міцні ноги: задні кінцівки становили близько 13% маси тіла, тоді як у більшості нинішніх птахів це приблизно 9–10%.
Розрахунки показали, що один стрибок міг розігнати археоптерикса до швидкості близько 3 м/с. Але для стійкого польоту, за оцінками моделі, потрібно приблизно 7 м/с, тож одного поштовху було замало.
Стрибок, стрибок, стрибок — і в політ
Модель виявила, що два або три послідовні стрибки, можливо в поєднанні з помірним маханням крилами між ними, могли компенсувати нестачу швидкості.
В одному з варіантів три послідовні стрибки без допомоги крил поступово нарощували поступальний рух настільки, що для виходу на швидкість польоту вистачало короткого фінального помаху. В іншому сценарії два стрибки, розділені одним потужним помахом крила, давали потрібну швидкість ще швидше.
За словами дослідників, це узгоджується з тим, що основну силу під час зльоту в птахів генерують саме ноги, а крила підхоплюють рух уже після відриву від землі.
Підтримка «наземної» версії походження польоту
Отримані результати підсилюють гіпотезу про «зліт із землі», згідно з якою ранні птахи розвивали швидкість за рахунок повторних стрибків, а не різкого потужного старту. Подібну поведінку й сьогодні можна спостерігати в деяких наземних птахів, зокрема в ворон, сорок і мартинів, які нерідко роблять кілька коротких стрибків перед тим, як повністю злетіти.
Автори роботи вважають, що така поетапна стратегія могла стати еволюційним «містком» до сучасної механіки зльоту, коли більшість видів здатні піднятися в повітря одним потужним поштовхом.
Розрахунки показали, що археоптерикс масою близько 400 г міг досягати стійкої швидкості польоту 7 м/с або за три двоногі стрибки, або за два стрибки з одним помахом крила між ними.
Дослідники наголошують, що й сучасні птахи, попри здатність злітати одним стрибком, часто використовують кілька послідовних «хопів», коли не перебувають у стані загрози й економлять енергію. Це може відображати давню еволюційну спадщину, що бере початок ще від таких форм, як археоптерикс.
Археоптерикс злітав серією стрибків, а не одним поштовхом з’явилася спочатку на Цікавості.
