Caudipteryx Roboter für die Prüfung von passiven schwingenflug.Bild: Talori et al.
Ein team unter der Leitung von Jing-Shan Zhao von der Tsinghua-Universität in Peking haben einige Lust auf Mathe, ein Roboter, und einem juvenilen Straußen-experimentell zu zeigen, dass einige gefiederte Dinosaurier wurden bereits mit Ihren proto-Flügel vor, um in der Lage zu Fliegen. Dieses flattern Bewegung passiv war—ein Nebeneffekt des Laufens auf den Boden. Aber wie die neue Studie behauptet, diese unbeabsichtigte Bewegung während des Laufens kann “trainiert” bestimmte Dinosaurier zu flattern Ihre Flügel in einer Art und Weise, der schließlich zum eigentlichen Flug, sobald Ihre Flügel waren robust genug, um Unterstützung zu Fliegen.
Der Ursprung der Vogelgrippe Flug hat flummoxed Evolutionsbiologen seit der Entdeckung des Archaeopteryx, ein geflügeltes Jurassic dinosaur. Wissenschaftler nicht vollständig wissen, zum Beispiel, die Dinosaurier waren die Vorläufer-Arten, Vogel-Flieger, oder nicht, ob Gleitflug oder schwingenflug zuerst kam, oder die physischen Merkmale, die entstanden, machten das Fliegen möglich. Die neue Studie ist interessant, dass es präsentiert eine mögliche Tor zu dieser Kapazitäten die passive flattern von proto-Flügel beim laufen. Es ist eine faszinierende Möglichkeit, die aber aufgrund der komplexen, facettenreichen Natur von Flug, es ist wahrscheinlich eine Unzureichende Antwort auf diese seit langem bestehende Frage.
Für die neue Studie, die Forscher der Tsinghua-Universität als Dinosaurier bekannten Paläontologen: Caudipteryx. Dieses Tier ist als die basalen, oder die meisten primitive, nicht-fliegende Dinosaurier, ausgestattet mit gefiederten proto-Flügel. Caudipteryx war ein 11 Pfund (5 Kilogramm) Dinosaurier nicht in der Lage, Flug, es könnte aber laufen rund 26 Metern pro Sekunde (8 Meter/Sekunde).
Durch die Verwendung eines mathematischen Ansatzes, bekannt als modale effektive Masse-Theorie, die Forscher waren in der Lage, vorherzusagen, die mechanischen Effekte des Laufens auf verschiedene Teile des Caudipteryx Körper. Numerische Modelle vorgeschlagen, die passiven flatternde Bewegung bei Geschwindigkeiten zwischen 8,2 und 19 Metern pro Sekunde (2,5 bis 5,8 m/s). Nicht die Inhalte, auf die Sie sich verlassen zahlen allein, die Bauten Forscher einen lebensgroßen Roboter von Caudipteryx in der Lage mit verschiedenen Geschwindigkeiten. Sie fügte sich auch eine junge Vogel—Strauß-eine tatsächliche, lebende Dinosaurier mit einer Reihe von künstlichen proto-Flügel. In beiden Fällen ausgeführt werden Bewegungen ausgelöst, die eine passive flatternden Bewegung, in Bekräftigung der modale effektive Masse-Berechnungen.
So, indem Sie sowohl die mathematische und Reale Modelle, die Forscher waren in der Lage zu zeigen, eine Bewegung, die, wenn auch oberflächlich dem ähnelt, das flattern von Vogelflügeln.
“Unsere Arbeit zeigt, dass die Bewegung flattern gefiederten Flügel wurde entwickelt, passiv und natürlich wie die Dinosaurier liefen auf den Boden”, sagte Zhao in einer Pressemitteilung. “Obwohl diese flatternde Bewegung konnte nicht heben Sie die Dinosaurier in die Luft zu dieser Zeit, die Bewegung der Flügelschlag möglicherweise früher entwickelt, als gliden.”
Wichtiger ist, die Forscher räumte ein, dass die aerodynamischen Kräfte erstellt, indem diese flatternde Bewegung sind nicht bekannt und wahrscheinlich nicht im Vergleich zu den Kräften, die tatsächlich benötigt für den schwingenflug.
Dennis Voeten, Paläontologe an der Palacký-Universität in der Tschechischen Republik, wurde in der Studie nicht beteiligt, sagte die Autoren stellten eine “elegante demonstration” der passive flatternden Bewegung, aber in Bezug darauf, wie diese beeinflusst haben könnten, dass die tatsächliche Entwicklung der schwingenflug in Dinosaurier, Voeten glaubt, dass “mehr Forschung ist natürlich notwendig.”
Künstler Eindruck von Caudipteryx. Illustration: Matt Martyniuk
Eine große Besorgnis Voeten ist, wie der Roboter nicht die tatsächliche Schulter Dynamik und Muskulatur von Caudipteryx berücksichtigt. Stattdessen werden die Forscher ersetzt diesen kritisch wichtigen anatomischen Strukturen mit elastischen Federn. Dies machte es “unmöglich ist, sich zu vergegenwärtigen, alle Skelett-Verhalten, würde untergebracht haben, solche Anträge während Leben”, schrieb Voeten Gizmodo in einer E-Mail. Voeten ist “überzeugt”, dass die Kräfte, die durch läuft, kann Einfluss auf die Bewegung der freien Gliedmaßen, aber “dieser Effekt für die Erklärung der Entstehung von dinosaurian Flug bleibt hypothetisch”, sagte er.
Voeten nahm auch kleine Problem mit der Verwendung von Caudipteryx in der Studie.
“Obwohl Caudipteryx ist morphologisch unter den primitivsten Mitglieder der Dinosaurier-Gruppe zeichnet sich durch weitgehend Vogel-wie Federn, lebte er in einer Zeit, als die Dinosaurier Flug war bereits gut etabliert”, sagte er. “Dinosaurier-Flug entwickelt haben, mehr als einmal, aber es ist sehr unwahrscheinlich, dass Caudipteryx war selber ein Vorfahr, um jedes fliegende Dinosaurier.”
Der Paläontologe Michael Pittman von der University of Hong Kong, sagte der neue Vortrag “interessante Hypothese”, die einen Besuch Wert im detail.
“Unsere Arbeit mit Laser-Fluoreszenz Angeregt (LSF) hat ergeben, sonst unsichtbare Körper Rahmendaten der oviraptorosaurs, einschließlich Caudipteryx, die Ihnen helfen zu verfeinern die Modelle, die in dieser Studie sowie anderer funktionaler Modelle echsenschwanzsauriers Dinosaurier,” Pittman, wer war nicht beteiligt in der neuen Studie, schrieb in einer Mail an Gizmodo. “Diese LSF-Daten würde besonders nützlich sein, in zukünftigen Analysen den Auftrieb und Schub des Caudipteryx die gefiederten Flügel, die während der vorgeschlagenen passiven flattern Prozess.”
Und in der Tat, dies nur geschieht, um den nächsten Bereich des Fokus für die Tsinghua University-team, das versuchen wird, besser zu verstehen, die aerodynamischen Kräfte, die durch passive flattern. Aber bis mehr bekannt ist, wird die neue Studie—so interessant ist wie seine Methoden und Schlussfolgerungen sind—trägt sehr wenig zum Verständnis der Ursprünge der avian flight.
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