Група дослідників за допомогою сучасних методів вивчила м’які тканини хвостових лопатей, що збереглися, у ранніх птерозаврів — рамфоринхів — і виявила всередині незвичайний набір структур. Вчені визнали, що будова лопаті дозволяла їй витримувати зустрічний потік вітру, а птерозаврам краще маневрувати та зберігати стійкість.
Першими хребетними тваринами, які освоїли політ, були птерозаври. Вони виникли приблизно 220 мільйонів років тому у верхньому відділі тріасового періоду (251,9-201,3 мільйона років тому) і за свою довгу еволюційну історію набули безліч незвичайних особливостей. Одні ящіри, що літають, виростали до колосальних розмірів — найбільшими вважаються хотгоптерикс і арамбургіана, чий розмах крил досягав 10-11 метрів, інші лазили по деревах, треті літали над океанами і харчувалися рибою.
Ранні птерозаври відрізнялися довгими твердими хвостами, які часто закінчувалися лопатою з м’яких тканин. Існує кілька думок, навіщо вона їм знадобилася. Є версія, що лопатою птерозаври залучали партнерів, але багато дослідників сходяться в її механічній функції. Найімовірніше, ця особливість допомагала літаючим ящірам маневрувати чи зберігати стійкість у польоті. Але те, що форма хвостової лопаті активно змінювалася у різних видів, вказує на важливість такого устрою в еволюції тварини.
Міжнародна група палеонтологів вирішила вивчити внутрішню будову хвостових лопат у ранніх птерозаврів – рамфорінхів (Rhamphorhynchus). У попередньому дослідженні XIX століття розповідалося, що в цих тканинах, ймовірно, гнучкі хрящові дуги, які могли допомагати лопаті залишатися стабільною в польоті. Цього разу вчені за допомогою сучасних методів проаналізували будову лопатей, що збереглися, і виявили всередині два різні набори структур. Деталі дослідження опубліковані на сайті препринтів bioRxiv.
Фахівці відібрали 100 скам’янілих зразків м’яких тканин хвоста Rhamphorhynchus muensteri , знайдених у зольнхофенських вапняках. Наявність лопат палеонтологи вивчили за допомогою ультрафіолету — з них вибрали чотири виключно хороші екземпляри, які потім досліджували лазерно-індукованою флуоресценцією (ЛІФ). Метод вибиває з матеріалу фотони, завдяки чому світяться ті ділянки, які при ультрафіолетовому опроміненні залишалися темними. Раніше, наприклад, він дозволив визначити тип польоту у вимерлої птиці Sapeornis.
Довжина лопатей у відібраних рамфоринхів становила 7-7,5 сантиметра, це трохи більше 20 відсотків загальної довжини хвоста. У цих ромбовидних відростках фахівці виявили більше десяти груп прямих структур, що стоять перпендикулярно хвості (в одного зразка їх нарахували 17 штук).
Їхня товщина (0,6-1 міліметр) і, ймовірно, порожня будова підказали дослідникам, що вони були стрижнями. В одного рамфоринху палеонтологи також виділили кілька майже горизонтальних тонких волокон, які проходили через вертикальні та утворювали пошитий ґрати.
Автори статті зробили висновок, що два цих набори структур вибудовують сітку, що перешкоджає розтягуванню хвостової лопаті при зустрічному потоці повітря. При відхиленні у бік лопаті важливо залишатися пружною і жорсткою, щоб чинити опір розтягуванню. Завдяки цьому вона дозволяла птерозаврам краще керувати польотом за допомогою хвоста – грати витримували б навантаження при різких рухах.
Пізніші різновиди ящерів, що літають, зовсім відмовилися від хвостових лопатей, змістивши центр мас вперед до голови і передавши управління на крила і черепний гребінь.