Общепризнанно, что птицы происходят от динозавров, однако специалисты горячо спорят, каким образом эти рептилии начали летать.
Согласно новому исследованию, начало эволюции полёта могли положить непроизвольные взмахи крыльев во время бега. Такие выводы опубликованы в журнале PLOS Computational Biology исследователями из Университета Цинхуа и Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных Академии наук КНР.
В своей статье авторы называют происхождение птичьего полёта одним из самых спорных вопросов в палеонтологии. Общепризнанно, что передние конечности динозавров эволюционировали в крылья не для того, чтобы летать. Эволюция, как правило, вносит в строение тела медленные постепенные изменения, поэтому в течение множества поколений крыло должно было оставаться недоразвитым и непригодным к полёту. Значит, в ту пору назначение этого "недокрыла" было другим. Как оно приобрело летательные функции? Случилось ли это лишь однажды в эволюционной истории птиц или независимо происходило с разными ветвями пернатых? Предшествовал ли активному полёту (со взмахами крыльев) планирующий, или наоборот? На все эти вопросы пока нет окончательных ответов.
Авторы нового исследования решили разобраться с тем, как могли возникнуть взмахи крыльев. В качестве объекта изучения они взяли каудиптерикса. Как поясняется в пресс-релизе исследования, это наиболее примитивный нелетающий динозавр, имеющий оперённые крылья.
Рептилия совсем не кажется исполином: она весила лишь около пяти килограммов. Судя по строению тела, летать это миниатюрное создание не могло, зато весьма быстро бегало на двух ногах. По расчётам учёных, животное могло развивать скорость до 8 метров в секунду (такому результату мог бы позавидовать любой спринтер).
Авторы рассчитали, что при скорости бега от 2,5 до 5,8 метра в секунду крылья каудиптерикса должны были непроизвольно колыхаться на бегу.
Не довольствуясь расчётами, биологи изготовили механическую модель животного, способную двигаться с нужной скоростью. Как показали испытания, его "крылья" действительно колебались при "беге".
Наконец, экспериментаторы снабдили искусственными крыльями молодого страуса, также достаточно быстроногого. И эти "конечности" тоже испытывали колебания при движении птицы.
Как полагают исследователи, подобные движения и могли дать начало полёту. По их мысли, те предки птиц, у которых в результате случайных мутаций подъёмная сила крыла оказалась больше, могли ненадолго отрываться от земли и за счёт этого получали эволюционное преимущество. Начался естественный отбор на способность летать, который и привёл к появлению современных пернатых.
Теперь биологи собираются рассчитать аэродинамические характеристики, в том числе подъёмную силу, крыла каудиптерикса. Такие расчёты помогут им понять, какие именно возможности давали рептилии непроизвольные взмахи крыльев.
Вместе с тем, по мнению некоторых экспертов, это исследование уязвимо для критики. Так, палеонтолог Дэннис Воэтен (Dennis Voeten) из Университета Палацкого в Чехии, не участвовавший в работе, отмечает в материале издания GiZmodo, что механическая модель авторов не воспроизводит биомеханику крыльев рептилии. Учёные прикрепили искусственные "крылья" на пружинах, которые едва ли детально повторяют свойства скелета и мускулатуры животного.
К тому же само использование каудиптерикса как модельного организма, по словам Воэтена, вызывает вопросы. По строению тела это действительно наиболее примитивный из известных динозавров, наделённых оперёнными крыльями. Но вместе с тем он был уже современником летающих предков птиц, а вот летали ли потомки самого каудиптерикса, неизвестно.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как летал знаменитый археоптерикс.
