Undersøgelse gør tvivl om det traditionelle syn på pterosaurflyvning

De fleste gengivelser og rekonstruktioner af pterodactyler og andre uddøde flyvende krybdyr viser, at en flyvepose ligner flagermus, som flyver med bagbenene spredt bredt fra hinanden. Men en ny metode til at udlede, hvordan gamle dyr kan have flyttet deres led, tyder på, at pterosaurer sandsynligvis ikke kunne slå den positur.

"Det meste af det arbejde, der udføres lige nu for at forstå pterosaurflyvning, er baseret på antagelsen om, at deres hofter kunne komme i en flagermuslignende stilling, "sagde Armita Manafzadeh, en ph.d. studerende ved Brown University, der ledede forskningen sammen med Kevin Padian fra University of California, Berkeley. "Vi synes, at fremtidige undersøgelser bør tage højde for, at denne pose sandsynligvis var umulig, som kan ændre vores perspektiv, når vi overvejer udviklingen af ​​flyvning i pterosaurer og dinosaurer. "

Forskningen, udgivet i Procedurer fra Royal Society B , er et forsøg på at hjælpe paleontologer med at udlede ledets bevægelsesområde på en måde, der tager hensyn til det bløde væv - især ledbånd - der spiller nøgleroller i, hvordan led fungerer. Generelt, blødt væv fossilerer ikke, forlader paleontologer at udlede ledbevægelse alene fra knogler. Og der er ikke mange begrænsninger for, hvordan det gøres, Siger Manafzadeh. Så hun ville finde en måde at bruge nutidens dyr til at teste, i hvilket omfang ledbånd begrænser ledbevægelse.

Det er en idé, der startede med købmandshøns, Siger Manafzadeh.

"Hvis du henter en rå kylling i købmanden og flytter dens led, du når et punkt, hvor du hører en pop, "sagde hun." Det er ledbåndene, der knækker. Men hvis jeg rakte dig et kyllingeskelet uden ledbåndene, du tror måske, at dens led kan gøre alle slags skøre ting. Så spørgsmålet er, hvis du skulle grave en fossil kylling op, hvordan ville du tro at dens led kunne bevæge sig, og hvor forkert ville du være? "

For denne seneste undersøgelse, hun brugte ikke en købmandskylling, men døde vagtler. Fugle er den nærmeste levende slægtning til uddøde pterosaurer og fire-fløjede dinosaurer. Efter omhyggeligt at have skåret væk musklerne omkring fuglenes hofteled, hun manipulerede leddene, mens hun tog røntgenvideoer. Den vej, hun kunne bestemme de nøjagtige 3D-positioner af knoglerne i stillinger, hvor ledbåndene forhindrede yderligere bevægelse.

Denne teknik gjorde det muligt for Manafzadeh at kortlægge vagtelhøftens bevægelsesområde med ledbånd fastgjort, som hun derefter kunne sammenligne med det bevægelsesområde, der måske var udledt af knogler alene. For kun knoglerne, Manafzadeh brugte traditionelle kriterier, som paleontologer ofte anvender - stoppede, hvor de to knogler ramte hinanden, og når bevægelsen trak lårbenet ud af fatningen.

Hun fandt ud af, at over 95 procent af de ledstillinger, der virkede plausible med knogler alene, faktisk var umulige, når ledbånd blev fastgjort.

Det næste trin var at finde ud af, hvordan bevægelsesområdet for nutidens vagtelhofter kan sammenligne sig med bevægelsesområdet for uddøde pterosaurer og fire-vingede dinosaurer.

Antagelsen har længe været, at disse væsener fløj meget som flagermus gør. Det er dels fordi pterosaurernes vinger var lavet af hud og understøttet af en langstrakt fjerde finger, hvilket ligner noget på flagermusens vinger. Flagermusvinger er også forbundet med deres bagben, som de spreder vidt ud under flyvningen. Mange paleontologer, Manafzadeh siger, antag, at pterosaurer og fire-vingede dinosaurer gjorde det samme. Men hendes undersøgelse tyder på, at det ikke var muligt.

I vagtler, en flagermuslignende hoftepose syntes mulig baseret på knogler alene, men lårbenets ydre bevægelse blev hæmmet af et bestemt ledbånd - et ledbånd, der findes i en lang række fugle og andre krybdyr, der er relateret til pterosaurer. Intet bevis, Manafzadeh siger, antyder, at uddøde dinosaurer og pterosaurer ikke ville have haft dette ledbånd, også.

Og med det ledbånd fastgjort, denne nye undersøgelse tyder på, at den flagermuslignende positur ville være umulig. Ifølge Manafzadehs arbejde, denne stilling ville kræve, at ledbåndet strakte 63 procent mere end vagtelbåndet kan. Det er lidt af en strækning, hun siger.

"Det er en enorm forskel, der skal tages højde for, før det kan argumenteres for, at en pterosaur eller" fire-fløjet "dinosauras hofte ville kunne komme ind i denne flagermuslignende stilling, "Sagde Manafzadeh. Og det, hun siger, kan kræve en nytænkning af udviklingen af ​​flyvning hos disse dyr.

Ud over at sætte spørgsmålstegn ved traditionelle ideer om flyvning i pterosaurer og tidlige fugle, forskningen giver også nye måder at vurdere ledmobilitet for enhver led af enhver uddød art ved at se på dens levende slægtninge.

"Det, vi har gjort, er at give en pålidelig måde at kvantificere alt, hvad en joint kan gøre i 3D, "Sagde Manafzadeh.

Hun håber, at andre forskere vil bruge metoden til at studere andre ledsystemer og til bedre at forstå, hvordan andre arter kan have flyttet deres led, gik og fløj.