新しい研究は、首長竜がフリッパーを使って泳ぐ方法に光を当てます

2017-09-02
このアーティストの解釈は、ジュラ紀と白亜紀の間に地球の海を移動しているように見えた可能性があるため、プレシオサウルスとして知られる海生爬虫類を表しています。NATIONAL SCIENCE FOUNDATION / Science Photo Library / Getty Images

2億2000万年から6600万年前まで、首長竜と呼ばれる奇妙な海棲爬虫類が地球の海を歩き回っていました。それらは多くの点で多様な束でしたが、すべての既知の種は1つの主要な特徴を共有していました:それらはすべて4つの広いパドルのような足ひれを持っていました。そしてほとんどの場合、後部のペアは、サイズと形状の両方で、前部のセットの複製のように見えました。

そのため、恐竜ではないが同時に生息していた首長竜は、外洋に生息する脊椎動物の中でもユニークな存在となっています。これは、他の海棲爬虫類や哺乳類(絶滅した​​ものも現存したものも)が同じサイズの4つの足ひれを遊ばないためです。

では、このユニークなボディープランはどのように機能したのでしょうか?研究者はちょうど答えを見つけたかもしれません。2017年8月30日、科学者の国際チームが首長竜の移動に関する新しい研究を発表しました。古生物学者のルーク・マスカットが率いるこのグループは、英国の2種の測定値を使用して、3D印刷技術を使用して、前肢と後肢の2つのレプリカフリッパーを作成しました

先史時代の水生爬虫類である首長竜は、足ひれを使って水の中を推進しました。首長竜の種が異なれば、足ひれのサイズも異なります。

これらは特注のロボットに取り付けられ、水槽の中でレプリカを動かしました。パドルがどのように物事を解約するかを正確に確認するために、Muscuttと会社は、カラフルな染料もタンクに放出し、水の中の動きを追跡しました。

その後、科学者たちは、さまざまな水泳スタイルをテストするために設計された多数のシミュレーションにロボットの脚を入れました。彼らは、最もエネルギー効率の高いストロークでは、両方のフリッパーが協調して動作する必要があることを発見しました。このテストで前肢が羽ばたくと、水中に2つの渦が発生しました。流れがこれらを後方に押すと、後部フリッパーがそれらの間に織り込まれました。前肢によって生成された後流を利用することにより、後肢はそれ自体の羽ばたき運動を60パーセント強力にしました。

この発見は、首長竜がウミガメのように泳ぎ、前肢を使って前肢を押し、後部のパドルが舵として機能していると主張した2013年の研究と矛盾します。ロボットを使用して、Muscuttのチームはこの既存の仮説もテストしました。彼らは、後部パドルが静止位置に保たれると抗力を生み出す傾向があることを発見しました。しかし、4つのパドルすべてを使用して積極的に推力を生成することにより、首長竜はより効率的に動くことができます。

しかし、共著者は、ほとんどの水生動物と同様に、首長竜は状況に応じて水泳スタイルを調整した可能性があることを認めています。さらに、いくつかの首長竜の種が後肢よりも著しく長い前肢を持っていた、またはその逆であるという事実によって、研究は複雑になっています。フォローアップ調査では、種固有のデータを考慮に入れる必要があります。

筆頭著者のMuscuttによるこのビデオでは、独自の流体力学について説明し、実際の実験を示しています。

今それは興味深いです

古生物学者は現在、ビーチに産卵する代わりに、少なくとも一部の首長竜が海にいる間に若くして生きるために出産したことを知っています。北米の種であるPolycotyluslatippinusに属する1つの骨格は、体腔内に胎児とともに保存されていました。

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