Летающие ящеры с шеей как у жирафа и размахом крыльев почти до 40 футов когда-то властвовали в небе, пока внизу бродили динозавры. Эти впечатляющие, хотя и причудливые звери, аждархидные птерозавры, жили с позднего триасового периода до конца мелового периода и являются самыми крупными из известных позвоночных животных, когда-либо летавших.
Ученые давно задавались вопросом, как эти древние ящеры могли поддерживать свою голову - их кости, как и у большинства птиц, довольно легкие и хрупкие. Особенно если они несли в пасти добычу, вес черепа было бы довольно трудно удержать на такой длинной и тонкой шее. Но новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале iScience, показывает, что эти животные имели уникальную структуру костей: Их позвонки имели тонкие перемычки, которые тянулись от центральной нервной трубки к стенке позвонка, подобно спицам велосипеда. В результате получилась спиралевидная структура опоры.
"Она не похожа ни на что, ранее встречавшееся в позвонках любого животного", - сказал в своем заявлении палеобиолог и соавтор исследования Дэвид Мартилл. "Эта структура... разрешила многие сомнения относительно биомеханики того, как эти существа могли поддерживать массивные головы длиной более 1,5 метров на шеях длиннее, чем у современного жирафа, сохраняя при этом способность к полету".
Мартилл и его команда сделали это открытие, изучив окаменелости аждархидных птерозавров из Кем-Кем в Марокко - богатой ископаемыми местности, и одного из единственных мест, где можно найти относительно неповрежденные образцы аждархидов. Они пропустили позвонки птерозавров через компьютерную томографию и были поражены тем, какие структуры они обнаружили внутри.
С помощью инженеров-биомехаников они оценили, насколько полезны были эти спицеподобные структуры для облегчения нагрузки на шею летающих рептилий. Их анализ показал, что всего 50 таких стоек (при ограниченном количестве окаменелостей трудно точно сказать, сколько их было у каждого существа) увеличивали их несущую способность на 90 процентов, что объясняет, как эти древние ящеры могли быть такими сильными летунами и свирепыми хищниками, не ломая себе шеи.
Сила шеи также могла быть важна для этих птерозавров для "ударов по шее" - ритуала соперничества между самцами, в котором сегодня участвуют жирафы.
Знание структуры этих позвонков поможет ученым получить более точное представление об аждархидных птерозаврах - от того, как они передвигались, до добычи, которую они могли поймать, и до того, насколько большими они могли быть на самом деле.
Несмотря на это, никогда ранее не встречавшаяся структура шейных позвонков является настоящим открытием, сказал Мартилл, и показывает, как "эволюция превратила этих существ в удивительных, потрясающе эффективных летунов".