Воскресенье, 29.01.2023, 23:08 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [781]
Снежный человек [1000]
Морские чудовища [920]
Сухопутные твари [849]
Летающие монстры [240]
Подземные твари [56]
Динозавры,мегафауна [1331]
Теория [1129]
Акулы [244]
Бабочки [135]
Грибы [190]
Гусеницы [59]
Дельфины [160]
Ежи [31]
Жуки [106]
Зайцы [31]
Змеи [235]
Кальмары,осьминоги [171]
Киты [261]
Копытные [551]
Кораллы [139]
Кошачьи [766]
Крокодилы [107]
Крысы,мыши [331]
Летучие мыши [147]
Лягушки [179]
Медведи [337]
Медузы,моллюски [185]
Микроорганизмы [572]
Морские звезды [35]
Морские львы,тюлени [142]
Муравьи [229]
Мухи,комары [255]
Насекомые [344]
Обезьяны [577]
Пауки [282]
Пингвины [89]
Псовые [599]
Птицы [1035]
Пчелы [309]
Ракообразные [188]
Растения [541]
Рыбы [828]
Саранча,кузнечики [28]
Слоны [136]
Сурикаты,грызуны [268]
Тараканы [53]
Улитки [71]
Хамелеоны [17]
Черви [182]
Черепахи [127]
Ящерицы [176]

Календарь
«  Июнь 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2022 » Июнь » 4 » Как плезиозавры плавали под водой

20:19
Как плезиозавры плавали под водой

Плезиозавры, жившие около 210 миллионов лет назад, приспособились к жизни под водой уникальным образом: их передние и задние ноги в ходе эволюции эволюционировали и образовали четыре однородных крылатых ласта. В своей диссертации под руководством Рурского университета Бохума и Боннского университета доктор Анна Краль исследовала, как они использовали их для передвижения по воде.

Частично с помощью метода конечных элементов, который широко используется в технике, она смогла показать, что для движения вперед необходимо крутить ласты. Она смогла реконструировать последовательность движений, используя кости, модели и реконструкции мышц. Она сообщает о своих выводах в журнале PeerJ 3 июня 2022 года.

Плезиозавры принадлежат к группе ящеротазовых, называемых Sauropterygia, или веслоногими ящерицами, которые повторно приспособились к жизни в океанах. Они эволюционировали в конце триаса 210 миллионов лет назад, жили в то же время, что и динозавры, и вымерли в конце мелового периода. Для плезиозавров характерна часто чрезвычайно вытянутая шея с маленькой головой — у эласмозавров даже самая длинная шея из всех позвоночных. Но встречались и крупные хищные формы с довольно короткой шеей и огромными черепами. У всех плезиозавров шея прикреплена к каплевидному, гидродинамически хорошо приспособленному телу с заметно укороченным хвостом.

Исследователи 120 лет ломали голову над тем, как плавали плезиозавры

Второй особенностью, которая делает плезиозавров такими необычными, являются их четыре одинаковых крылатых ласта. «Преобразование передних ног в похожие на крылья ласты довольно распространено в эволюции, например, у морских черепах. Однако ни разу задние ноги не эволюционировали в почти идентичное на вид крыло, похожее на аэродинамический профиль», — объясняет Анна Краль, чья докторскую диссертацию возглавляли профессор П. Мартин Сандер (Бонн) и профессор Ульрих Витцель (Бохум). У морских черепах и пингвинов, например, лапы перепончатые. Более 120 лет исследователи палеонтологии позвоночных ломали голову над тем, как плезиозавры могли плавать с помощью этих четырех крыльев. Они гребли, как пресноводные черепахи или утки? Летали ли они под водой, как морские черепахи и пингвины? Или они совмещали подводный полет и греблю, как современные морские львы или свиноносые черепахи? Также неясно, взмахивали ли передние и задние ласты в унисон, в оппозиции или не в фазе.

Анна Краль несколько лет занимается изучением строения тела плезиозавров. Она исследовала кости плечевого и тазового пояса, передние и задние ласты, а также поверхности плечевых суставов плезиозавра Cryptoclidus eurymerus из средней юры (около 160 миллионов лет назад) на полном скелете, выставленном в Музее Гольдфуса. Боннский университет. Плезиозавры имеют жесткие локтевые, коленные, кисти и голеностопные суставы, но функционируют плечевые, тазобедренные и пальцевые суставы.

«Анализ, сравнивающий их с современными морскими черепахами и основанный на том, что известно об их процессе плавания, показал, что плезиозавры, вероятно, не могли вращать ласты так сильно, как это было бы необходимо для гребли», — заключает Крал, резюмируя одну из своих предварительные документы. Гребля — это, прежде всего, движение вперед и назад, в котором для движения вперед используется сопротивление воды. С другой стороны, предпочтительным направлением движения плавников у плезиозавров было движение вверх-вниз, которое используется подводными летунами для создания движения. В этой модели были натянуты мышцы из предыдущих исследований, чтобы лучше понять их геометрию. Модель также позволяла изменять положение ласт, чтобы измерить, насколько мышцы удлиняются или укорачиваются.

Оставался вопрос, как плезиозавры могли в конечном итоге повернуть свои ласты, чтобы поместить их в гидродинамически благоприятное положение и создать подъемную силу, не вращая плечо и бедро вокруг продольной оси. «Это может сработать, если повернуть ласты вокруг их длинной оси», — говорит Анна Краль. «Было показано, что другие позвоночные, такие как кожистая черепаха, также используют это движение для создания движения за счет подъемной силы». Скручивание, например, включает в себя сгибание первого пальца далеко вниз, а последнего пальца далеко вверх. Оставшиеся пальцы перекрывают эти крайние положения, так что кончик ласты становится почти вертикальным, не требуя реального вращения плеча или запястья.

Реконструкция мышц передних и задних ласт Cryptoclidus с использованием ныне живущих рептилий показала, что плезиозавры могли активно делать такое скручивание ласт. Помимо классических моделей, исследователи также сделали компьютерные томографии плечевой и бедренной костей Cryptoclidus и использовали их для создания виртуальных 3D-моделей. «Эти цифровые модели стали основой для расчета сил с использованием метода, заимствованного нами из инженерии: метода конечных элементов, или КЭ», — объясняет Анна Краль. Все мышцы и углы их прикрепления на плечевой и бедренной кости были виртуально воспроизведены в компьютерной программе КЭ, которая может моделировать физиологические функциональные нагрузки, например, на элементы конструкции, а также на протезы. Основываясь на предположениях о мышечной силе из аналогичного исследования морских черепах, команда смогла рассчитать и визуализировать нагрузку на каждую кость.

Скручивание ласт можно доказать косвенно

Во время двигательного цикла кости конечностей нагружаются за счет сжатия, растяжения, изгиба и кручения. «Анализ КЭ показал, что плечевая и бедренная кости в ластах функционально нагружаются в основном за счет сжатия и в гораздо меньшей степени за счет напряжения растяжения», — объясняет Анна Краль. «Это означает, что плезиозавр построил свои кости, используя как можно меньше материала». Это естественное состояние можно поддерживать только в том случае, если включаются мышцы, скручивающие ласты, и мышцы, обвивающие кость. «Таким образом, мы можем косвенно доказать, что плезиозавры скручивали свои ласты, чтобы эффективно плавать», — резюмирует Анна Краль.

Команда также смогла рассчитать силы для отдельных мышц, которые генерировали движение вверх и вниз. Например, выяснилось, что движение обеих пар ласт вниз было более мощным, чем движение вверх. Это сравнимо с нашими сегодняшними морскими черепахами и отличается от сегодняшних пингвинов, которые двигаются вперед на такое же расстояние при движении вверх и вниз. «Плезиозавры приспособились к жизни в воде совершенно иначе, чем, например, киты», — отмечает Анна Краль, которая сейчас работает в Университете Эберхарда Карлса в Тюбингене, Германия. «Этот уникальный путь эволюции иллюстрирует важность палеонтологических исследований, потому что это единственный способ, которым мы можем оценить весь спектр того, что может принести эволюция».

https://phys.org/news/2022-06-plesiosaurs-swam-underwater.html

Категория: Динозавры,мегафауна | Просмотров: 232 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Лохнесское чудовище - не гигантский угорь (42)

Кирпичи с сюрпризом могут помочь спасти пчел (18)

Ледниковый период повлиял на эволюцию американских крокодилов (23)

Биологи изучили венерину мухоловку, которая не умеет считать (16)

Где в России обитают доисторические монстры (91)

Как предки приматов выживали в Заполярье (29)

ИИ научили предсказывать возраст комаров (21)

У полигамных птиц оказалось меньше вредоносных мутаций (27)

Морские пауки заново отрастили анальный бугорок и репродуктивные органы (27)

В США обнаружили древнейшие останки безногих земноводных существ (31)

Бактерии поглощают и переваривают пластик (26)

Люди распознали жесты шимпанзе и бонобо (28)

Лось взмахом головы избавился от рогов (32)

Муравьи определили рак по запаху мочи (26)

Обнаружили связь между вымиранием слонов и глобальным потеплением (39)

Эксперты разработали комплексную программу изучения каспийских тюленей (63)

В балтийском янтаре обнаружили останки древнейшего муравья (39)

Свиньи не умеют показывать людям интересующие их вещи (33)

В Баварии нашли новый вид птерозавра с челюстью-расческой (33)

Тень бигфута обнаружена на Google Earth (78)

Группа детей последовала за ужасным запахом и столкнулась с бигфутом (58)

Подростки-шимпанзе оказались склонны к риску и в то же время достаточно терпеливы (26)

Чрезмерно оптимистичные красные белки не пропустили урожайный год (31)

Волки с острова на Аляске съели всех оленей и перешли на каланов (46)

Бактерии вида Rhodococcus ruber способны питаться пластиком (38)

Вымирающие японские лазающие зайцы разносят семена редких растений (25)

У африканского буйвола обнаружили унаследованную от вымерших быков ДНК (30)

Плотоядные растения «распробовали» навоз млекопитающих (89)

В Австралии обнаружили жабу-рекордсменку (35)

Биологи определили нервно-паралитический яд хищных вешенок (59)

В Индии нашли более 250 окаменевших яиц титанозавров (45)

Павианы способны быстро переключаться между хождением на двух и четырех ногах (34)

ДНК сомов дополнили генами аллигаторов (58)

Генетики раскрыли, как киты стали гигантами (41)

Белки оказались азартными игроками «в эволюцию» (35)

Зоологи впервые сняли на видео рыбалку японских макак (38)

Способность переключать внимание у детей и шимпанзе (154)

Сопли пузырями помогли ехиднам остыть (35)

В ДНК морских окуней нашли неожиданные «гены долголетия» (30)

От голода у дрозофил усложняются нейроны (30)

История о том ученые поймали странное существо в озере Лох-Несс (97)

Гигантские следы нашли у пещеры древнего человека в лесу Железноводска (58)

Лисьи кузу научили сородичей находить лакомство в головоломке (31)

Дельфины не смогли перекричать антропогенный шум (34)

Девонских трилобитов с трезубцами заподозрили в сражениях за самок (36)

Климатические изменения сделали муравьев уязвимыми (35)

Назвали основные причины агрессивности домашних собак (106)

Модификация гена фермента спасла мышей от осложнений инфаркта (42)

Пережившие пожар игуаны стали сильнее бояться шума огня (35)

Американцы увидели в Северной Каролине лох-несское чудовище (113)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (32799)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (20064)

Русские монстры: от древности до наших дней (19220)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (18381)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (14578)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (14101)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (13783)

Откуда вынырнули русалки? (12628)

Морского червя приняли за инопланетянина (12547)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (12420)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (12366)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (11838)

Неведомое существо обитает в Приморье (11565)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (11423)

Логово снежного человека обнаружено в США (10880)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (10843)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (10411)

Монстры океанов (10081)

Морской змей в Черном море (9872)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (9722)

Чупакабра добралась до Воронежской области (9603)

Похороны настоящей… русалки (9587)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (9326)

Кракен - чудовище из морской бездны (9195)

Когда просыпаются русалки (9193)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (9085)

10 неожиданно опасных пород собак (9021)

Крысы умнее, чем Google (8993)

Львы дружески трутся друг о друга (8716)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (8694)

Страшное насекомое замечено в Индии (8687)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (8653)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (8548)

Распутывая ДНК бигфута (8533)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (8523)

Монстры уходят на глубину (8388)

Морские дьяволы (8375)

Кого боятся белые акулы (8311)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (8283)

Хайгейтские вампиры (8223)

Проект "Криптозоология" © 2010-2023 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна