Новое исследование, проведенное Университетом Саутгемптона, пролило свет на стиль плавания доисторического морского существа, создав робота, имитирующего его движения.
Команда из Саутгемптона, в которую входил Люк Маскатт, аспирант в области инженерии и окружающей среды, работала с партнерами из Бристольского университета, чтобы проанализировать метод движения плезиозавров - морских рептилий, которые жили в то же время, что и динозавры, и вымерли. более 65 миллионов лет назад.
Плезиозавры уникальны среди позвоночных, потому что они использовали две почти идентичные пары ласт, чтобы передвигаться по воде, в то время как другие животные, включая существующие виды, такие как черепахи и морские львы, по-разному устроены передним и задним наборами, используя передние в основном для тяги, а задние для рулевого управления.
Однако динамика движения плезиозавра уже давно обсуждается, и начиная с 1950-х годов предлагались различные теории.
В статье, опубликованной сегодня [в среду, 30 августа] в журнале Proceedings of the Royal Society B, Люк и его коллеги описывают серию экспериментов с резервуарами для воды, которые они провели с использованием напечатанных на 3D-принтере плавников, прикрепленных к роботизированному механизму для имитации ряд комбинаций движений.
Они изучили окаменелости плезиозавров и рентгеновские снимки существующих животных с ластами, чтобы определить форму больших, похожих на крылья ласт и диапазон движений, которые должен был бы воспроизводить роботизированный механизм.
Команда обнаружила, что вихревые движения в воде, создаваемые передним плавником, позволяют значительно увеличить тягу и эффективность заднего ласта (увеличение тяги до 60 процентов и эффективности до 40 процентов) - убедительно свидетельствует о том, что плезиозавры использовали все четыре плавника, чтобы передвигаться по воде.
Люк объяснил: «Окаменелости сами по себе мало что говорят нам о том, как на самом деле двигались плезиозавры. Если не считать генной инженерии плезиозавра, нашим лучшим доступным вариантом было создание робота, чтобы показать, как это могло произойти».
Результаты были потрясающими и показывают, почему плезиозавры были таким успешным видом, сохранившим четыре ласты на протяжении более 100 миллионов лет.
Если бы это было не так, маловероятно, что система с четырьмя флипперами сохранялась бы так долго.
Понимание того, как животное могло передвигаться, дает нам лучшее представление о животном в целом - например, как далеко оно может путешествовать, каких животных оно может предшествовать и какой жертвой оно могло стать.
"Наши наблюдения за тандемными ластовыми системами, такими как у плезиозавра, могут также в конечном итоге найти практическое применение - например, в качестве двигательной установки для подводных аппаратов, что может помочь сделать их более маневренными, эффективными и тише".
Колин Палмер из Школы наук о Земле Бристольского университета добавил: «Наша команда объединила биологию, палеонтологию и инженерию, чтобы добиться значительного прогресса в нашем понимании движения плезиозавров».
"Наши результаты разрешают давние дебаты о механике плавания плезиозавров и демонстрируют эффективность тандемного расположения ласт. Повышение тяги и эффективности, которое это обеспечило, должно быть, способствовало эволюционному успеху этих животных."
Плезиозавры достигли почти глобального распространения в мировом океане в мезозойскую эру, 220-66 миллионов лет назад.
Видео: