Анатомичната безизходица на древния летец
Романтичните илюстрации в палеонтологичните учебници от миналия век обичат да изобразяват Археоптерикса, пърхащ елегантно над юрските лагуни на днешна Бавария. Извън художествените догадки обаче, суровите факти от камъколомните край Золнхофен показваха съвсем различен палеобиологичен дефицит. Всички известни 12 фосилни образци притежават костна структура, която прави концепцията за самостоятелен, чист полет чрез размахване на крилата физически несъстоятелна. При маса от около 400 грама, това същество е било затворено в анатомичен капан, определящ доста тясно рамката на неговата аеродинамика.
Основният проблем не е в присъствието на пера или асиметричната им форма, която теоретично осигурява аеродинамичен профил. Проблемът е изцяло в конструктивната логистика на скелета. На първо място, при Археоптерикса напълно липсва кил — оня масивен костен израстък на гръдната кост, който при съвременните птици служи като котвено място за закрепване на гигантските пекторални мускули (musculus pectoralis и musculus supracoracoideus). Без тази мускулна маса апаратурите за генериране на подемна сила просто липсват. На второ място, раменната става показва силно ограничен ъгъл на ротация. Анализът на ориентацията на гленовидната вдлъбнатина върху скапулата показва, че Археоптериксът физически не е можел да повдигне крилата си над нивото на гърба. Без това специфично движение, наричано в биомеханиката „възстановителен мах“, той не е бил в състояние да генерира последователни циклични махове за поддържане на тяга.
В продължение на десетилетия академичната общност произвеждаше теоретични хипотези, опитващи се да заобиколят този въпрос. Привържениците на теорията „от дърветата надолу“ твърдяха, че Археоптериксът се е катерил по дърветата с ноктите на крилата си и оттам е планирал безшумно. Поддръжниците на противоположната теза („от земята нагоре“) настояваха за бързо тичане и махане с предните крайници. И двете хипотези страдаха от липса на изчислителни доказателства и потъваха в онова архивно гробище на идеи, където липсата на измервателни уреди се замества с абстрактни предположения.
Едва изследването на екипа от Университета в Саутхемптън, публикувано в Developmental Biology, внесе известна яснота, замествайки спекулациите с чисти симулации на мускулни натоварвания и кинематични вериги. Чрез компютърно моделиране на въртящите моменти в тазобедрената, колянната и скакателната става, учените изчислиха праговете на задвижване. Подобни методи за динамично моделиране вече са прилагани успешно при изследването на прехода от четирикраки към двукраки архозаври, където механиката на ставите елиминира голяма част от декоративните хипотези.
