Некоторые динозавры могли вилять хвостом

Согласно новому исследованию, двуногие динозавры с маленькими руками, возможно, виляли хвостом, чтобы помочь им бежать, по той же причине, по которой люди размахивают руками.

Выяснить, как вымершие виды перемещались по миру, нелегко, ведь для анализа остаются только кости и следы. Большинство предыдущих исследований двуногих динозавров - тех, которые стоят на двух ногах, таких как Tyrannosaurus rex, - выявляли движение, сосредотачиваясь на ногах животных.

Ученые предположили, что большие хвосты двуногих динозавров являются пассивными структурами, помогающими поддерживать равновесие, сказал ведущий автор Питер Бишоп, научный сотрудник Гарвардского университета (который на протяжении большей части исследования работал в Королевском ветеринарном колледже в Хатфилде в Великобритании).

В новом исследовании Бишоп и его коллеги модифицировали метод моделирования, используемый в области медицины и авиакосмической промышленности, чтобы глубже изучить биомеханику двуногих динозавров.

Во-первых, они проверили свои симуляции на живом существе, птице Тинаму - отряде наземных птиц, обитающих в Центральной и Южной Америке и имеющих характеристики, аналогичные древним двуногим динозаврам. Затем они убедились, что результаты их моделирования соответствуют реальным наблюдениям.

Затем исследователи проверили свою симуляцию на одном виде двуногих динозавров. Coelophysis bauri - быстрый вид с длинными конечностями, который жил в триасовый период 251,9–201,3 миллиона лет назад. Они скармливали компьютерному моделированию цифровую модель животного, взятую из компьютерной томографии его ископаемых костей.

С помощью компьютерного моделирования исследователи смогли разделить позвоночник динозавра на несколько сегментов, таких как тело, голова, шея, спина и хвост. Затем исследователи смогли включать и выключать части тела, чтобы точно определить, какую роль играла каждая часть, пока симулированный динозавр бежал из точки A в точку B за минимально возможное время.

“На самом деле у нас не было никаких ожиданий или гипотез, ведущих к этому“, - сказал Бишоп. “Мы предполагали, что [хвост] просто висит там“.

Оказывается, хвост был не только противовесом. Когда исследователи удалили хвост из симуляции или не дали ему двигаться, динозавр начал по-другому вращать тазом, чтобы компенсировать отсутствующий или неподвижный хвост.

Это говорит о том, что хвост играл важную роль в управлении угловым моментом или импульсом вращающегося объекта. Если вы думаете о центре динозавра как о оси, то хвост работал, чтобы удерживать существо в равновесии, поскольку его вес тела смещался слева направо во время бега.

Это та же самая причина, по которой “мы, люди, размахиваем руками, когда ходим или бежим“, - сказал Бишоп.

Они также обнаружили, что когда моделирования заставляли хвост вилять не синхронно с ногами (например, когда хвост двигался вправо, когда динозавр шагал вперед своей правой ногой, а не левой ногой), динозавру приходилось тратить больше энергии. Это говорит о том, что хвост также играет роль в энергоэффективном передвижении.

Хотя исследователи сосредоточились только на одном виде динозавров, они думают, что, поскольку тело Coelophysis bauri очень похоже на тело многих других двуногих динозавров, результаты, вероятно, верны и для этих видов во время бега. Результаты, вероятно, справедливы и для ходячих динозавров, но виляние хвостом, вероятно, было менее энергичным.