Вчені дізналися, чи могли хвости деяких динозаврів створювати звуковий удар

Деякі дослідження вчених можуть дивувати й навіть викликати усмішку, але при їх детальнішому розгляді виникає думка "чому ми не знали цього раніше". Нове дослідження групи палеонтологів можна віднести до таких наукових явищ. Вчені вирішили дізнатися чи могли хвости деяких динозаврів створювати звуковий удар й навіть розробили для цього модель хвоста динозавра.

• Топ-6 найнезвичайніших доісторичних тварин, знайдених за останні роки

Деталі

Нове дослідження, проведене командою палеонтологів та аерокосмічних інженерів, змоделювало хвіст динозавра в момент удару, щоб з’ясувати, чи можуть завроподи з довгою шиєю шмагати своїми хвостами швидше, ніж швидкість звуку – достатньо швидко, щоб створити надзвуковий удар.

Попередні дослідження показали, що динозаври могли б, якби їхні хвости мали структуру, схожу на батіг. Якби це було правдою, ці травоїдні динозаври, можливо, використовували свої хвости, щоб захиститися від хижаків або непроханих сусідів.

Існує багато теорій щодо того, чому динозаври-диплодоки – група завроподів, до якої входить бронтозавр, мають такі довгі тонкі хвости. Вони можуть бути оборонною зброєю, але диплодоки також могли б використовувати свої хвости, щоб створювати шум, щоб урівноважити свої довгі шиї, штовхати землю навколо себе або як "третю ногу" для балансування (за прикладом кенгуру).

Серед сімейства диплодоків є одні з найдовших і найвищих істот, які коли-небудь ходили по Землі, тому не дивно, що форми їх тіла викликають цікавість як в інженерів, так і у палеонтологів.

Досі не було знайдено повного хвоста диплодока, тому дослідники під керівництвом палеонтолога Сімоне Конті з Університету NOVA поблизу Лісабона об’єднали те, що було відомо з п’яти скам’янілостей динозаврів диплодоків.

До своїх моделей вони додали властивості матеріалу м’яких тканин, таких як шкіра, сухожилля та зв’язки, на додаток до моделювання приблизно 80 хребців, які диплодоки мають лише у своїх хвостах. У людей, для порівняння, всього 33 хребці від голови до куприка. Внутрішня морфологія м’яких тканин хвостів завроподів досі залишається невідомою, оскільки в літописі скам’янілостей збереглися лише відбитки шкіри та кістки.

Тож Конті та його колеги зробили висновок про структуру м’яких тканин хвоста на основі структури кісток. Вони також оцінили товщину шкіри на основі крокодилячої шкіри, моделюючи механічне навантаження, яке ці м’які тканини можуть витримати, коли хвіст рухається вперед і назад.

У комп’ютерних моделях здоровенний хвіст, прикріплений до нерухомої основи стегнової кістки, важив 1446 кілограмів і мав довжину 12 метрів.

Це звучить сильно, але лише до певної міри. Дослідники пояснюють, що шкіра — це складний орган, пронизаний колагеновими волокнами, які надають їй еластичності, але вона стає майже повністю крихкою, коли зазнає високого навантаження.

Моделюючи механічні властивості м’яких тканин і обертальний рух хвоста, вчені виявили, що хвости диплодокових "жорсткіші, ніж вважалося раніше, і важливу роль відіграють сухожилля та мускулатура, щоб уникнути дезартикуляції хребців, коли хвіст приводиться в рух".

Але змодельований хвіст не подолав звуковий бар'єр через тертя хвостових м'язів і хребців, а також аеродинамічний опір. А якби зміг, то лопнув би. На кінчику хвіст рухався зі швидкістю приблизно 30 метрів на секунду або 100 кілометрів на годину, що в 10 разів повільніше за швидкість звуку (340 метрів на секунду) і недостатньо швидко, щоб створити надзвуковий удар.

Тонкий хвіст, схожий на батіг, не міг витримати навантаження від руху зі швидкістю звуку, не зламавшись, незалежно від того, яку він мав структуру. Сімоне Конті та колеги у своєму дослідженні зазачають:

Навіть якби стегно значно збільшило рух хвоста, наша оцінка опору м’яких тканин не підтримувала б надзвуковий рух хвоста динозавра.

Проте, як зазначають дослідники, це не виключає можливості того, що диплодокові могли використовувати свої хвости для завдавання ударів при обороні від нападу хижаків або у внутрішньовидових конфліктах.

Конті разом з іншими вченими розрахував силу удару кінчика хвоста, що рухається зі швидкістю близько 30 метрів за секунду, і виявив, що вона буде еквівалентна тиску м’яча для гольфу, який рухається зі швидкістю 315 кілометрів на годину. Такий тиск не зможе зламати кістки чи розірвати шкіру, але завдасть відчутного удару

Давно відомо, що Тиранозавр Рекс був одним із найбільших динозаврів та найбільшим сухопутним хижаком в історії Землі. Проте вчені виявили нові скам'янілості, які вказують на те, що Тиранозаври могли бути на 70% більше, ніж передбачалося раніше.