Долгое время в научной среде велись споры о том, как передвигались крупнейшие представители семейства кенгуровых, обитавшие в Австралии десятки тысяч лет назад. Современные виды используют энергию ахиллова сухожилия для эффективных прыжков, однако для существ весом в 250 кг такая нагрузка казалась критической.
Гигантские древние кенгуру весом 250 умели прыгать
Ученые из Манчестерского университета провели биомеханический анализ ископаемых остатков вымерших исполинских кенгуру. Исследователи установили, что даже при массе тела до 250 килограммов эти животные сохраняли физическую способность к прыжкам, опровергнув теорию о том, что огромный вес сделал бы такой способ передвижения невозможным из-за риска разрыва сухожилий или переломов костей.
Реконструкция прыжков стениурина. UCMP
Главным ограничением для прыжков у крупных животных является «предел масштабирования». При увеличении линейных размеров тела в два раза площадь сечения мышц и костей возрастает в четыре раза, а масса — в восемь. Это создает колоссальное давление на конечности. Древние кенгуру решили эту проблему за счет изменения строения стопы, сделав ее более массивной и устойчивой, что позволяло гасить ударную волну при приземлении тяжелого тела.
Иллюстрация результатов предыдущих исследований, предполагающих ограничение размера 135–160 кг для прыжков у гигантских кенгуру, основанная на моделях масштабирования коэффициента безопасности икроножной мышцы у современных кенгуру. Но ископаемые кенгуру весом 250 кг все-таки могли прыгать.
Ранее считалось, что гиганты вроде стениурин могли переходить на ходьбу, опираясь на кончики пальцев. Группа исследователей под руководством Меган Джонс применила новый подход: вместо экстраполяции данных современных видов они изучили прочность костей и возможности сухожилий непосредственно по костным структурам ископаемых видов, включая протемнодонов и гигантских макропусов. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Секреты выносливости
Анализ четвертой плюсневой кости и строения пяточной кости показал, что скелет древних сумчатых обладал достаточным запасом прочности для прыжкового аллюра. Хотя прыжки таких титанов вряд ли были грациозными или пригодными для долгих марафонов, анатомия позволяла им совершать резкие перемещения в моменты опасности или для преодоления сложного ландшафта.
Пяточная кость самого крупного вида гигантских кенгуру, Procoptodon goliah.
Как отмечает ведущий автор исследования Меган Джонс: «Вполне возможно, они прыгали редко и перемещались прыжками на короткие дистанции, кроме того гигантские кенгуру могли снижать нагрузку, совершая прыжок не так резко, как современные животные». Это открытие меняет представление о биологии мегафауны и помогает лучше понять, как эти существа взаимодействовали с окружающей средой до своего вымирания.
Работа подчеркивает, что эволюция нашла способ адаптировать пропорции тела гигантов для сохранения мобильности. Увеличение толщины ахиллова сухожилия, которое ранее считалось препятствием, на самом деле могло служить страховкой от травм. При этом ученые не утверждают, что прыжки были единственным способом перемещения. Скорее всего, древние сумчатые использовали комбинацию различных типов походки в зависимости от скорости и ситуации.