Исследователи из университета Огайо (Ohio University), Колледжа Святого Креста (College of the Holy Cross) и университета Лестера (University of Leicester) установили, что дыхательная система птерозавров была намного более изощрённой, чем считалось до сих пор.
Летающие ящеры «запатентовали» трюк, позволявший им дышать намного эффективнее (фото Gary Staab/National Geographic Society).
Некоторое время назад учёные открыли, что динозавры разделяли одну важную особенность со своими далёкими потомками — птицами, а именно систему дыхания. Тогда речь шла о дополнительных воздушных мешочках в телах существ (не считая лёгких), которые значительно улучшали газообмен, позволяя животным смело «встречать» высокие энергетические потребности организма. В случае с птицами – необходимые для полёта, а у тяжёлых динозавров — для преследования добычи.Новая работа учёных проведена в том же ключе, но на этот раз оказалось, что не менее затейливой и весьма похожей дыхательной системой обладали птерозавры (к «дино», к слову, не относящиеся, но зато входящие вместе с «ужасными ящерами» в общую группу архозавров).
По числу видов птерозавры превосходили птиц, по размаху крыльев – тем более. Даже самая крупная птица в истории заметно уступала им в размерах (иллюстрация Todd Marshall).
В своей статье в журнале PLoS ONE авторы раскрывают (не без помощи томографов и микроскопов) тонкие детали строения скелета ряда птерозавров, показывающие удивительные особенности: многочисленные скрытые полости, каналы и отверстия в целой группе костей, свидетельствующие о существовании в этих созданиях дополнительных воздушных камер, которые по объёму не только не уступали лёгким, но и превосходили их.
Эти полости были уложены вдоль позвоночника птерозавров и даже наличествовали в крыльях. И все они соединялись между собой и с лёгкими (а также с полостями в ряде костей — как и у птиц). Движение частей скелета птерозавра во время полёта (реконструированное исследователями) приводило к эффективному газообмену во всей этой разветвлённой системе.
Реконструкция дыхательной системы Anhanguera santanae. Лёгкие показаны оранжевым. Зелёным, тёмно-синим, тёмно-серым и серо-голубым – дополнительные воздушные полости, расположенные вдоль позвоночника, под лёгкими в груди и в передней части крыльев. На виде сверху у правого и левого крыльев видны воздушные камеры разных размеров – это верхняя и нижняя границы оценки объёма этих мешков. Масштабная линейка – 10 см. В середине показано несколько томографических снимков и разрезов костей того же птерозавра, на которых видны скрытые полости и каналы (масштабные линейки на рисунках c–f равны 1 см). Внизу – реконструкция облика летающего ящера с размещением воздушных камер (иллюстрации и фото Leon Claessens, Patrick O’Connor, David Unwin и Mark Witton).
Чтобы точнее установить расположение и форму воздушных камер, группа палеонтологов сравнивала окаменелости птерозавров с птицами и крокодилами, чтобы лучше понять — какие особенности строения и какие отпечатки на скелете формируются в присутствии этих дополнительных дыхательных мешков.
Выяснилось, что обилие полостей и отверстий в скелете хорошо соотносится с размерами тела: у крупных летающих созданий воздушные ходы были куда более обширными, чем у мелких. А это объясняет не только высокую эффективность дыхания, но и приводит к выводу о пониженной усреднённой плотности костей, что означает переоценку массы, которую птерозаврам приходилось поднимать в небо.
