Используя компьютерное моделирование и 3D-модели, палеонтологи из Бристольского университета раскрыли более подробную информацию о том, как плавали мезозойские морские драконы.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Proceedings of the Royal Society B, проливает новый свет на их потребности в энергии во время плавания, показывая, что даже первые ихтиозавры имели формы тела, хорошо приспособленные для минимизации сопротивления и максимального объема в подобно современным дельфинам.
Ихтиозавры - вымершая группа морских рептилий, живших в мезозойскую эру, около 248-93,9 миллионов лет назад.
В ходе своей эволюции они существенно изменили форму, от узких, ящероподобных тел до более обтекаемых рыбообразных тел.
Предполагалось, что изменение формы тела сделало их более эффективными пловцами, особенно за счет уменьшения сопротивления тела, иначе говоря, сопротивления движению.
Если бы они могли оказывать меньшее сопротивление при заданной массе тела, у них было бы больше силы для плавания, или плавание требовало бы меньше усилий. Тогда они могли бы плавать на большие расстояния или развивать более высокую скорость.
Сюзанна Гутарра, аспирант палеобиологии в Школе наук о Земле Бристольского университета, сказала: «Чтобы проверить, помогают ли рыбообразные тела ихтиозаврам снизить потребность в энергии при плавании, мы создали 3D-модели нескольких разных ихтиозавров..
"Мы также создали модель дельфина-афалины, живого вида, которого можно наблюдать в дикой природе, чтобы проверить, работает ли этот метод."
Доктор Колин Палмер, эксперт по гидродинамике и соавтор, добавил: «Сюзанна использовала классические методы проектирования кораблей, чтобы протестировать этих древних рептилий».
"Программное обеспечение создает "виртуальный резервуар для воды", в котором мы можем контролировать такие переменные, как температура, плотность и скорость воды, что позволяет нам измерять все результирующие силы.
"Модели ихтиозавров были помещены в этот "резервуар" и смоделированы условия потока жидкости, точно так же, как проектировщики кораблей тестируют различные формы корпуса, чтобы минимизировать сопротивление и улучшить характеристики."
Профессор Майк Бентон, также из Бристольской школы наук о Земле и соавтор, сказал: «К нашему большому удивлению, мы обнаружили, что радикальные изменения формы тела ихтиозавра на протяжении миллионов лет на самом деле не очень сильно уменьшили сопротивление.
"Все они имели дизайн с низким сопротивлением, а форма тела, должно быть, изменилась с длинной и стройной на дельфиноподобную по другой причине. Похоже, размер тела тоже имел значение."
Susana Gutarra добавила: «Первые ихтиозавры были совсем маленькими, размером с выдру, а более поздние достигли размеров 5-20 метров в длину.
"Когда мы измерили поток над телами разной формы и разного размера, мы обнаружили, что большие тела снижают удельную массу энергии, требуемую для устойчивого плавания."
Доктор Бенджамин Мун, еще один сотрудник Бристольской школы наук о Земле, сказал: «В ходе эволюции ихтиозавров произошел сдвиг в стиле плавания. бить себя хвостом (более эффективно для быстрого и продолжительного плавания).
Однако мы обнаружили, что некоторые очень ранние ихтиозавры, такие как Utatsusaurus, могли быть хорошо приспособлены для плавания на выносливость благодаря своим большим размерам, несмотря на то, что плавали волнами тела. Наши результаты дают очень интересное представление об экологии ихтиозавров."
Сюзанна Гутарра пришла к выводу: «Плавание - очень сложное явление, и есть некоторые его аспекты, которые особенно трудно проверить на ископаемых животных, например движение»..
В будущем мы, вероятно, увидим симуляции ихтиозавров, передвигающихся по воде.
"На данный момент моделирование ихтиозавров в статичном парящем положении позволяет нам сосредоточить наше исследование на морфологии, сводя к минимуму наши предположения об их движении, а также позволяет нам сравнивать относительно большую выборку моделей."