Все новости

Модель ихтиозавра догнала дельфина в воображаемом аквариуме. Это значит, что ранние ихтиозавры плавали не хуже поздних, а форма их тела изменилась по другим причинам

За время своего существования — от раннего триасового до конца мелового периодов — ихтиозавры успели значительно изменить размер и форму своего тела. Ранее считалось, что они сделали свое туловище более обтекаемым, чтобы снизить трение о воду и плавать быстрее. Однако компьютерный расчет показал, что даже первые ихтиозавры справлялись с трением не хуже современных дельфинов. Судя по всему, изменения формы им понадобились по какой-то другой причине — например, чтобы вырасти больше и экономить энергию.
Трехмерная реконструкция внешнего вида ихтиозавров Esteban De Armas / Shutterstock
Описание
Трехмерная реконструкция внешнего вида ихтиозавров
© Esteban De Armas / Shutterstock

Первые ихтиозавры, появившиеся примерно 248 миллионов лет назад, были размером с выдру. Их тело было длинным и узким и напоминало скорее ящерицу с плавниками. Способом передвижения они были похожи на угрей — извивались и скользили под водой.

Цифровые модели ихтиозавров, которые палеонтологи использовали в своем исследовании. По ним можно увидеть, как менялась форма животных в течение миллионов лет
Описание
Цифровые модели ихтиозавров, которые палеонтологи использовали в своем исследовании. По ним можно увидеть, как менялась форма животных в течение миллионов лет

За пару десятков миллионов лет, к позднему триасовому периоду, некоторые из них выросли до 15-20 метров. Кроме того, за это время ихтиозавры стали больше напоминать современных рыб и водных млекопитающих: их тело стало шире и развился хвостовой плавник. Судя по всему, они стали плавать, как современные акулы и тунцы, — строго вперед.

Размеры разных видов ихтиозавров (полные расшифровки их названий см. на картинке выше) в сравнении с афалиной (красным цветом)
Описание
Размеры разных видов ихтиозавров (полные расшифровки их названий см. на картинке выше) в сравнении с афалиной (красным цветом)

Чаще всего ученые объясняли эти изменения тем, что ихтиозавры адаптировались к плаванию, так как известно, что обтекаемая форма тела снижает трение о воду и позволяет двигаться быстрее. Ученые из Бристоля, Оксфорда и Бирмингема проверили эту гипотезу на компьютерной модели. Они построили трехмерные аналоги ихтиозавров, максимально точно копируя форму их тела. Затем исследователи запустили их в виртуальный аквариум, в котором можно было менять скорость потока и вязкость воды. На той же модели протестировали и дельфина-афалину (Tursiops), чтобы убедиться в том, что предсказания соответствуют действительности.

Оказалось, что при скольжении под водой коэффициент трения в пересчете на объем тела у ранних и поздних ихтиозавров и современных дельфинов практически не отличался. Это означает, что ихтиозавры могли эффективно передвигаться под водой вне зависимости от обтекаемости формы тела. Что же в таком случае побудило их измениться?

Авторы исследования предлагают несколько версий. Первая — способ передвижения. Чтобы быстро плавать вперед, нужны мощные мышцы, которые управляют хвостовым плавником. А чтобы их разместить, тело должно сталь более широким. Вторая — экономия энергии. Чем быстрее обмен веществ, тем больше тепла теряется через поверхность. Увеличивая отношение объема к площади поверхности (то есть становясь больше и толще), животное начинает производить больше энергии, чем теряет. Все это вместе позволяет существенно экономить силы во время плавания — по подсчетам авторов работы, почти в два раза.

Из этих расчетов можно делать выводы и о среде обитания ихтиозавров. Ранние мелкие ихпредставители тратили много энергии на передвижение и, предположительно, жили на мелководье. А крупные и экономные, предположительно, могли развивать более высокие скорости и преодолевать большие расстояния — следовательно, могли выжить в условиях открытого океана.

 Полина Лосева