Как динозавры поднялись в небо: компьютерная модель дала неожиданный ответ

Archaeopteryx давно занимает особое место в истории эволюции птиц. У него уже были перья и крылья, но сохранялись многие черты его динозавровых предков.

При этом его плечевой пояс заметно отличался от современного птичьего. Ограниченная подвижность плеча и особенности крыльев могли мешать ему выполнять такой же мощный стартовый взмах, каким современные птицы быстро отрываются от земли.

Поэтому исследователи решили проверить другую возможность: что, если главную работу во время старта выполняли не крылья, а ноги?

Ответ нашли в прыжках

Команда использовала данные о взлете современных птиц и построила компьютерную модель, которую затем адаптировала к строению археоптерикса.

В расчетах учитывались движения и нагрузки в суставах задних конечностей, а также способность мышц создавать необходимое усилие. Для модели использовали массу археоптерикса около 400 граммов — величину, которую авторы считают биологически правдоподобной с учетом неопределенности реконструкций ископаемого животного.

Моделирование показало, что археоптерикс мог набирать необходимую для устойчивого полета скорость постепенно.

Схема могла выглядеть примерно так:

прыжок → прыжок → прыжок → полет

или

прыжок → взмах → еще один прыжок → полет.

По расчетам исследователей, задних конечностей было достаточно, чтобы после двух-трех последовательных скачков достичь минимальной скорости, необходимой для дальнейшего полета.

Ноги могли быть важнее крыльев

Такой вывод хорошо согласуется с тем, как взлетают многие современные птицы.

Даже сегодня вороны, сороки и некоторые другие виды не всегда сразу делают один максимальный прыжок. При спокойном взлете они могут использовать несколько шагов или скачков и лишь затем полностью переходить к работе крыльев.

Авторы считают, что ранние птицы могли использовать похожий принцип: задние ноги сначала создавали скорость, необходимую для отрыва и разгона, а затем подключались крылья.

Это позволяет объяснить, как животное с еще относительно примитивным летательным аппаратом могло взлетать без необходимости обязательно карабкаться на дерево или скалу.

Значит ли это, что птицы научились летать с земли

Не окончательно.

Происхождение птичьего полета обсуждается больше века. Одни гипотезы предполагают постепенное развитие полета у наземных бегущих животных, другие связывают его с планированием с высоты.

Новая работа показывает, что взлет археоптерикса непосредственно с земли был биомеханически возможен и для него не требовался один мощный прыжок современного типа. Авторы рассматривают результат как новое количественное свидетельство в пользу наземного сценария.

Но компьютерная модель не может показать, что археоптерикс всегда взлетал именно так. В реальной жизни он мог использовать разные способы движения в зависимости от местности и ситуации.

Почему это важно

Археоптерикс жил в период, когда эволюция уже создала пернатых динозавров с крыльями, но современные механизмы птичьего полета еще только формировались.

Исследование показывает, что для перехода к активному полету не обязательно было сразу обзаводиться идеальным современным крылом. Сильные задние конечности могли компенсировать ограничения плечевого пояса и помогать ранним птицам разгоняться перед взлетом.

Получается, один из ключевых этапов превращения наземных динозавров в летающих птиц мог зависеть не только от эволюции крыльев, но и от того, насколько эффективно животные умели прыгать.

Источник

Исследование: E.A. Meilak и соавт. Hop, hop and away: On the take-off of Archaeopteryx using a multiple leaping mechanism.

Журнал: Developmental Biology, 2026.