Pterosauriërs waren de grootste dieren die ooit hebben gevlogen. Ze zweefden 160 miljoen jaar lang door de lucht - veel langer dan welke moderne vogel dan ook. Ondanks hun uitmuntende luchtvaart, deze oude vliegers zijn grotendeels over het hoofd gezien bij het nastreven van bio-geïnspireerde vluchttechnologieën. In een recensie gepubliceerd op 15 april in het tijdschrift Trends in ecologie en evolutie onderzoekers schetsen waarom en hoe de fysiologie van fossiele vliegers oude oplossingen zou kunnen bieden voor moderne vliegproblemen, zoals luchtstabiliteit en het vermogen van drones om zichzelf te lanceren.

"Er zijn veel echt coole dingen in het fossielenbestand dat onontgonnen blijft, omdat ingenieurs over het algemeen niet naar paleontologie kijken als ze denken aan inspiratie voor vliegen, " zegt eerste auteur Liz Martin-Silverstone, een postdoctoraal onderzoeker en paleontoloog aan de Universiteit van Bristol. "Als we alleen naar moderne dieren kijken voor inspiratie, we missen echt een groot deel van de morfologie die er is en negeren veel opties waarvan ik denk dat ze nuttig kunnen zijn."

Eerder, ingenieurs hebben zich grotendeels gericht op de fysiologie van moderne vogels en insecten bij het ontwerpen van luchtvaarttechnologie zoals drones en vliegtuigen; ze denken er misschien niet aan om fossielen te onderzoeken die - door hun aard - vaak onvolledig zijn. Echter, Martin-Silverstone zegt dat er een select aantal pterosauriërfossielen zijn die een buitengewoon diep inzicht geven in de anatomie van hun vleugels, wat essentieel is voor het begrijpen van hun vliegcapaciteiten.

"Er zijn twee of drie absoluut verbazingwekkend bewaarde pterosauriërfossielen die je de verschillende lagen binnen het vleugelmembraan laten zien, geeft ons inzicht in de vezelachtige componenten ervan. Ook, sommige fossielen zijn voldoende bewaard gebleven om de vleugelaanhechtingen onder de heup te tonen, "zegt ze. "Hoewel je de vorm van de vleugel niet precies weet, door de membraanbevestigingen te kennen, kun je de effectiviteit van verschillende vleugelvormen modelleren en bepalen welke het beste zou hebben gepresteerd in natuurlijke omstandigheden." Analyse van de morfologie en voorspelde vluchtmechanica van deze oude wezens heeft nieuwe tactieken onthuld die niet bestaan ​​​​in moderne vliegers.

In de lucht komen is daar een voorbeeld van. Lancering in de lucht door een sprong of sprong, ook bekend als ballistische lancering, is standaard in het hele dierenrijk. Echter, grotere vogels hebben een rennende start nodig om voldoende vaart te krijgen om op te stijgen. Pterosauriërs, anderzijds, heeft mogelijk een methode ontwikkeld om vanuit een stationaire positie te lanceren, ondanks dat sommige exemplaren bijna 300 kilogram wogen. Een hypothese, voorgesteld door recensie co-auteur Mike Habib van het Dinosaur Institute in het Natural History Museum van Los Angeles County, suggereert dat het vleugelmembraan en de robuuste spieraanhechtingen in de vleugels pterosauriërs in staat stelden een krachtige sprong van hun ellebogen en polsen te genereren, waardoor ze voldoende hoogte hebben om in de lucht te komen.

"Vandaag, zoiets als een drone vereist een plat oppervlak om te lanceren en is vrij beperkt in hoe het daadwerkelijk in de lucht komt. De unieke lanceringsfysiologie van pterosauriërs kan mogelijk helpen bij het oplossen van enkele van deze problemen, ' zegt Martin-Silverstone.

Pterosauriërs kunnen ook inzicht geven in het voorkomen van vlieginstabiliteit als ze eenmaal in de lucht zijn. In tegenstelling tot hoe zeilen onstabiel kunnen worden bij harde wind, pterosauriërs ontwikkelden strategieën om het fladderen van hun brede vleugels te weerstaan. "Tot nu toe hebben we geworsteld om dingen te ontwerpen zoals vliegpakken die de druk van het vliegen kunnen weerstaan. Als we kunnen begrijpen hoe pterosauriërs het deden, bijvoorbeeld door te begrijpen hoe hun vleugelmembraan eigenlijk was gestructureerd, dan kunnen we dat gebruiken om moderne technische vragen te beantwoorden, " ze zegt.

Deze unieke fysiologische elementen zijn niet beperkt tot pterosauriërs, of. Andere oude vliegers, zoals Microraptor, hadden gevederde vleugels op zowel hun armen als benen, terwijl nieuw ontdekte dinosaurus, Yi qi, had vleugels die veren combineren met een vleermuisachtig membraan - een lichaamsplan dat nooit is herhaald sinds hun uitsterven. Als zodanig, de auteurs zeggen dat er nog veel vluchtstrategieën moeten worden onderzocht.

Martin-Silverstone suggereert dat als we onze kennis van zowel levende als uitgestorven vliegers combineren, we zullen een veel betere kans hebben om de hindernissen te overwinnen die nog steeds door de mens gemaakte vluchten belemmeren. Ze zegt:"We willen dat zowel biologen als ingenieurs contact opnemen met paleontologen als ze vluchtproblemen willen oplossen. omdat er misschien iets uitgestorven is dat zou kunnen helpen. Als we ons beperken tot het kijken naar de moderne dieren, dan lopen we veel diversiteit mis die nuttig zou kunnen zijn."