Robot dinó segít kideríteni a repülés evolúcióját

A szárnyas-tollas őshüllők röpképességét a mai napig viták övezik, de abban nagyjából egyetértenek a szakemberek, hogy a siklórepülés könnyen kialakulhatott magától is. No de miként jött létre az aktív, szárnyak mozgatásával járó, a mai madarakra jellemző repülés? Annyit tudunk, hogy ez nagy valószínűséggel teljesen külön fejlődött ki a siklórepüléstől.

Kínai kutatók egy pulyka méretű, kezdetleges szárnyakkal bíró, ám röpképtelen, két lábon járó dinoszauruszt, a Caudipteryxet vizsgálták, a munkájukról a PLOS Computational Biology folyóiratban számoltak be. Az állat maradványai alapján matematikai modellszámításokat végeztek, s valósághű méretű és tömegű robot-modellt építettek, amelybe különböző érzékelőket szereltek, majd a robottal futópadon méréseket végeztek.

A robot futása során annak szárnyai a futás okozta hullámzó testmozgás hatására szintén mozgásba lendültek amint a modell a 2 m/s sebességet elérte. Az ősmaradványok alapján az állat futósebessége 5,8 m/s lehetett, s a robot modell szárnyai e sebességnél már igen könnyedén csapdostak.

A robot modellen túl egy strucc csibe jóvoltából élő modellt is tudtak vizsgálni. A fiatal struccok futását megfigyelve feltűnő volt, hogy azok aprócska, pelyhes szárnyai is spontán rezegni, s aprókat csapdosni kezdenek, amint a madár szaladni kezd. A kísérletben használt madárra hám segítségével erősítették fel a mesterséges szárnyakat úgy, hogy a madár saját szárnyai a hám alatt voltak. A strucc futása egészen hasonló ahhoz, ahogy a Caudipteryx futhatott, így jól megfigyelhető volt, hogy a strucc a számára készített különböző méretű mesterséges szárnyakkal szaladgáló madár műszárnyai miként reagálnak a természetes körülményekre. A mérések itt is megerősítették a robottal végzett kísérletek eredményeit.

A kutatók a modellek és a kísérleteik alapján úgy vélik, hogy a repüléshez szükséges szárnymozgás már jóval a repülést megelőzően megjelent a két lábon járó dinoszauruszok körében. A szárny méretének és tollazatának növekedésével az idők során nőtt azok felhajtóereje, így ha elég gyorsan futott az ősállat, akkor fel tudott szállni. A mai madarak elődjei azokból a két lábon járó dinoszauruszokból fejlődtek ki, amelyek rájöttek e spontán mozgás hasznára, s apránként egyre jobban tudták uralni is a szárnyaikat.

A kínai kutatók a továbbiakban azt fogják majd hasonló módszerekkel felmérni, hogy milyen felhajtóerőt képviselhetett a Caudipteryx szárnya.