Время от времени ученые приступают к исследованию, чтобы проверить какую-нибудь странную и дурацкую гипотезу, которая заставляет задуматься, почему. Но давайте потакаем им; это может быть весело.
Новое исследование, проведенное группой палеонтологов и аэрокосмических инженеров, смоделировало хвост динозавра, когда он бьется, и все, чтобы увидеть, могут ли зауроподы с длинной шеей хлестать своими конечностями быстрее скорости звука — достаточно быстро, чтобы произвести треск небольшая сверхзвуковая стрела.
Предыдущие исследования показали, что динозавры могли бы, если бы их хвосты имели структуру, похожую на кнут, увеличивающую длину. Если бы это было правдой, эти травоядные динозавры могли бы использовать свои хвосты для защиты от хищников или любопытных соседей.
Но другие палеонтологи не были так уверены.
Было выдвинуто множество теорий о том, почему диплодоцидные динозавры, группа зауроподов, в которую входит бронтозавр, имеют такие длинные тонкие хвосты.
Конечно, они могут быть защитным оружием. Но диплодоциды могли использовать свои хвосты, чтобы издавать шум, уравновешивать свою длинную шею, подталкивать землю вокруг себя или в качестве «третьей ноги», чтобы стабилизировать себя, как вздыбленный кенгуру.
Среди диплодоцидов есть одни из самых длинных существ, которые когда-либо ходили по Земле, поэтому неудивительно, что форма их тела вызывает любопытство как для инженеров, так и для палеонтологов.
До сих пор не было обнаружено полного диплодоцидного хвоста, поэтому исследователи, стоящие за этим последним исследованием, во главе с палеонтологом Симоной Конти из Университета NOVA недалеко от Лиссабона, Португалия, собрали воедино то, что было известно из пяти окаменелых диплодоцидных динозавров.
К своим моделям они добавили материальные свойства мягких тканей, таких как кожа, сухожилия и связки, в дополнение к моделированию примерно 80 позвонков (костей), которые диплодоциды имеют только в своих хвостах. У людей, для сравнения, всего 33 от макушки до копчика.
Морфология внутренних мягких тканей хвостов зауроподов до сих пор остается неизвестной, поскольку в летописи окаменелостей сохранились только отпечатки кожи и кости.
Таким образом, Конти и его коллеги сделали вывод о составе мягких тканей хвоста на основе структуры кости. Они также оценили толщину кожи на основе кожи крокодила, смоделировав механическое напряжение, которое эти мягкие ткани могли выдержать, когда хвост хлестал вперед и назад.
В компьютерных моделях здоровенный придаток, прикрепленный к неподвижному основанию бедренной кости, весил 1446 кг (3187 фунтов) и имел длину 12 метров (40 футов).
Звучит сильно, но только до определенного момента. Кожа представляет собой сложный орган, пронизанный коллагеновыми волокнами, которые придают ей эластичность, но она становится «почти полностью ломкой» при высоких нагрузках, объясняют Конти и его коллеги в своей статье.
Симулируя механические свойства мягких тканей и вращательное движение хвоста, они обнаружили, что хвосты диплодоцидов были «жестче, чем считалось ранее, при этом важную роль играли сухожилия и мускулатура, чтобы избежать разъединения позвонков, когда хвост приводится в движение. "
Но смоделированный хвост не преодолел звуковой барьер из-за трения мышц хвоста и позвонков, а также аэродинамического сопротивления. А если бы и было, то лопнуло бы.
На своем конце хвост двигался со скоростью около 30 метров в секунду или 100 километров в час, что в 10 раз медленнее скорости звука (340 метров в секунду) и недостаточно быстро, чтобы создать сверхзвуковой удар.
Тонкий, похожий на хлыст хвост не мог выдержать напряжения движения со скоростью звука, не ломаясь, независимо от того, состоял ли он из переплетенных кератиновых нитей, как у других таксонов динозавров, из трех сегментов, состоящих из кожи и кератина, или из мясистая цеповидная масса.
«Даже если бы бедро значительно увеличило движение хвоста, наша оценка сопротивления мягких тканей не подтвердила бы сверхзвуковое движение хвостов динозавров», — пишут Конти и его коллеги. Однако, как отмечают исследователи, это не исключает возможности того, что диплодоциды могли использовать свои хвосты для нанесения защитных ударов или участия в межвидовых боях.
Конти и Ко. рассчитал силу удара кончика хвоста, движущегося со скоростью около 30 метров в секунду, и обнаружил, что она будет эквивалентна давлению мяча для гольфа, движущегося со скоростью 315 километров (196 миль) в час.
Сверхзвуковой удар или нет, это должно быть больно.
«Такое давление не способно сломать кости или порвать кожу, но нанесет ощутимый удар», — пишут Конти и его коллеги.
46.9к
