Эволюция аэродинамической схемы самолётов — от первых бипланов братьев Райт в начале XX века до монопланов — это повторение намного более раннего эволюционного процесса.

Так считают палеонтолог Санкар Чаттерджи (Sankar Chatterjee) из Техасского технического университета (Texas Tech University) и канадский авиационный инженер Джой Темплин (Joe Templin).

Ранее они уже выступали с подробным анализом аэродинамики "драконов" — то есть, птерозавров, а теперь представили новые данные, касающиеся маленького летающего хищника, очень необычного и загадочного.

Анализ окаменелостей динозавра по имени Microraptor gui, найденных ранее в Китае, показал, что это существо использовало двухуровневую конфигурацию крыла — то есть, схему биплана, чтобы перелетать от дерева к дереву в эпоху раннего Мела.

Среди доказательств — свидетельство наличия летательных перьев на задних ногах существа. Китайские палеонтологи, которые первыми восстановили облик Microraptor gui (описание и рисунок той давней реконструкции — здесь), предположили, что его четыре крыла использовались в тандеме, то есть так, как расположены крылья у стрекозы.

Но Чаттерджи объясняет, в чём была главная ошибка его китайских коллег: этот динозавр, как и все динозавры, каких мы знаем, не мог вытягивать ноги горизонтально вбок или, говоря гимнастическим языком — "садиться на шпагат".

Разберёмся детальнее. "Самое необычное — это то, что Microraptor gui имел летательные перья не только на "руках", но и задних ногах", — удивляется Чаттерджи.

Летательные перья заметно отличаются от других перьев. Они асимметричны, бородки их устроены так, что помогают перу держать форму. Крючковатые, взаимосвязанные зубцы дают такому перу силу и гибкость, а также препятствуют прохождению воздуха насквозь, в полёте. В общем — эти перья отличаются от тех, которые просто покрывают тело птицы. Аналогично обстоит дело и с перьями ног данного пернатого динозавра (хотя он — не птица).

Заметим, некоторые современные птицы, особенно хищники, так же, как и самая ранняя Юрская птица — археоптерикс, тоже имеют (имела) перья на ногах. Но эти перья не были летательными и лишь защищали (защищают) ноги в процессе ловли и переноса добычи.

Останки Microraptor gui. Длина этого летающего динозавра достигала 76 сантиметров, а вес был равен примерно 1 килограмму (фото Xing Xu).

Ключевой элемент к раскрытию тайны полёта Microraptor gui: ограничение на перемещение задних конечностей, что первоначально было упущено из виду китайскими исследователями, которые нашли эту окаменелость.

Чаттерджи и Темплин изучили анатомию хищника и нашли, что как любые динозавры, Microraptor gui держал задние конечности в вертикальном положении и был способен двигать ими лишь вперёд-назад.

Это означает, что данное животное не могло раскрывать заднее крыло непосредственно позади переднего. Более вероятно, что задние крылья занимали позицию почти точно под основными, создавая схему биплана — утверждает Чаттерджи. А Темплин добавляет, что эта схема была бы и более устойчива в аэродинамическом плане.

Соавторы исследования ввели данные маленького хищника в компьютер и пришли к выводу, что этот динозавр, скорее всего, выполнял планирующий полёт с веток деревьев, на которых обитал.

Подобно некоторым современным птицам он прыгал с дерева вниз головой, а когда скорость достигала необходимой – его крылья создавали достаточную подъёмную силу, чтобы Microraptor gui мог взмыть на другую ветку.

"Конфигурация крыла-биплана была, вероятно, самым первым экспериментом техники пилотирования в природе, — говорит Чаттерджи, — которая также использовалась и другим недавно открытым крылатым динозавром из Китая — Pedopenna".

Возникший позже археоптерикс, достигший устойчивого машущего полёта в "конфигурации моноплана", потерял летательные перья на ногах.

Открытие Microraptor gui, кстати, это гирька на чашу весов в пользу теории о том, что первый полёт в природе возник по схеме "с дерева — вниз" (гравитация тут выступает как союзник), а не "с земли — вверх", как предполагают некоторые исследователи.

"Найденные в последнее время окаменелости мелких динозавров, относящиеся к разному времени, показывают различные промежуточные стадии развития существ: от бескрылых, живущих на деревьях динозавров-тероподов до крылатых, активных летунов", — говорит Чаттерджи.

И тут-то длинные перья вокруг ног Microraptor gui делали для него очень трудным бег по земле, что косвенно указывает — данный динозавр жил именно на деревьях.

Очевидно, первые планирующие прыжки вниз совершали животные задолго до него, но он — великолепный образец "промежуточной стадии" эволюции, в конце концов, пришедшей к "конструкции" современных птиц.