Фото из открытых источников
Новое исследование показывает, что диплодоциды могут двигать хвостами, как кнутами, со скоростью быстрого автомобиля. Исследователи создали компьютерную 3D-модель хвоста диплодоцида на основе пяти окаменелых образцов диплодоцида.
Диплодоциды — это группа травоядных зауроподов, известных своими длинными шеями и длинными хвостами, длина которых достигала впечатляющих 12 метров.
Согласно результатам, существа могли махать хвостами со скоростью до 33 метров в секунду, но далеко не со скоростью звука (343 метра в секунду), как предполагалось в предыдущем исследовании.
Исследование проводилось под руководством Симоне Конти из Школы науки и технологий NOVA в Капарике, Португалия, и Миланского политехнического университета.
«Такая вытянутая и тонкая структура позволила бы достичь скорости наконечника порядка 30 м/с, или 100 км/ч, что намного меньше скорости звука из-за комбинированного эффекта трения мускулатуры и сочленений, а также как аэродинамическое сопротивление», — говорят Конти и его коллеги в своей статье.
Материальные свойства кожи, сухожилий и связок также подтверждают это свидетельство, доказывая, что в жизни хвост не выдержал бы нагрузок, вызванных путешествием со скоростью звука.
Интересно, что новое исследование, опубликованное сегодня в Scientific Reports, противоречит предыдущему исследованию Филипа Карри, палеонтолога из Университета Альберты, и Натана Мирволда, изобретателя, фотографа и бывшего технического директора Microsoft.
Это более раннее исследование, основанное на более примитивном компьютерном моделировании, предполагало, что хвост диплодоцида имел структуру, прикрепленную к концу его хвоста, похожую на пучок на конце кнута. Когда хвостом взмахивали, то это движение могло быть быстрее скорости звука и создавать небольшой звуковой удар, говорили они в то время.
Однако многие палеонтологи критически отнеслись к исследованию, в том числе доктор Кеннет Карпентер из Денверского музея естественной истории.
«Откровенно говоря, компьютерное моделирование — это еще один случай того, что мусор входит и выходит», — сказал он в то время, добавив, что такие скорости были бы болезненными и потенциально могли повредить хвост.
Назначение хвоста диплодоцида обсуждалось, хотя ученые выдвинули несколько интерпретаций.
Некоторые предполагают, что он мог действовать как противовес длинной шее или как «третья нога», когда динозавр стоял прямо на задних лапах.
В качестве альтернативы это могло быть защитное оружие, шумовая конструкция или «тактильное устройство для пространственного восприятия» — или оно могло иметь комбинацию нескольких применений.
Для нового исследования Конти и его коллеги смоделировали движения хвоста диплодоцида, используя модель, основанную на пяти окаменелых образцах диплодоцида.
Хвост модели составляет около 12 метров в длину, весит 1446 кг и состоит из 82 цилиндров, представляющих собой позвонки, прикрепленных к неподвижному основанию бедренной кости.
Они обнаружили, что, когда основание хвоста двигалось по дуге, оно создавало хлестоподобное движение с максимальной скоростью 33 метра в секунду.
Это более чем в 10 раз медленнее скорости звука в обычном воздухе и слишком медленно для создания сверхзвукового удара.
Авторы также обнаружили, что тонкий хлыстообразный хвост не мог двигаться со скоростью 340 метров в секунду не ломаясь.
Затем они рассмотрели, может ли добавление трех различных структур, имитирующих конец кнута, к концу хвоста модели позволить ему двигаться со скоростью звука без разрывов.
Первая структура состояла из трех сегментов кожи и кератина, вторая состояла из переплетенных кератиновых нитей, а третья имела цепообразную структуру, состоящую из мягких тканей.
Опять же, ни одна из конструкций не смогла выдержать нагрузку от движения со скоростью 340 метров в секунду без поломки хвоста.
Хотя результаты показывают, что хвосты диплодоцидов не могут создавать звуковой удар, как это было предложено Карри и Мирвольдом, они все же достаточно быстры, чтобы их можно было использовать в качестве защитного оружия или для боя с другими диплодоцидами.
Конти сказал, что в прошлом исследовании Карри и Мирволда «не было ошибок» и что его команда опиралась на их работу.
По его словам, в его новом исследовании было использовано более сложное программное обеспечение под названием MBDyn, которое разделило хвост на 82 элемента, что привело к более надежным результатам.
«Благодаря прогрессу в компьютерных технологиях и разработке программного обеспечения, такого как MBDyn, это ключевое различие между двумя исследованиями», — сказал Конти. «Подводя итог, мы можем сказать, что мы смогли достичь результатов, которые мы получили, благодаря работе, ранее проделанной другими».