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    Gli scienziati mettono gli ittiosauri in serbatoi d'acqua virtuali

    Modelli 3D dei nove ittiosauri analizzati dai ricercatori, mostrati nel loro contesto evolutivo. Credito:Gutarra et al., 2019)

    Utilizzando simulazioni al computer e modelli 3D, I paleontologi dell'Università di Bristol hanno scoperto maggiori dettagli su come nuotavano i draghi marini del Mesozoico.

    La ricerca, pubblicato oggi sulla rivista Atti della Royal Society B , getta nuova luce sulle loro esigenze energetiche durante il nuoto, dimostrando che anche i primi ittiosauri avevano forme del corpo ben adattate per ridurre al minimo la resistenza e massimizzare il volume, in modo simile ai delfini moderni.

    Gli ittiosauri sono un gruppo estinto di rettili marini vissuti durante l'era mesozoica, circa 248-93,9 milioni di anni fa.

    Durante la loro evoluzione, hanno cambiato sostanzialmente forma, dall'avere stretto, corpi simili a lucertole a corpi a forma di pesce più snelli.

    Si presumeva che il cambiamento nella forma del corpo li rendesse nuotatori più efficienti, soprattutto riducendo la resistenza del corpo, in altre parole, la resistenza al movimento.

    Se potessero produrre meno resistenza per una data massa corporea, avrebbero più potenza per nuotare, o nuotare richiederebbe meno sforzo. Quindi potrebbero nuotare per distanze più lunghe o raggiungere velocità più elevate.

    Susana Gutarra, un dottorato di ricerca studente di paleobiologia presso la School of Earth Sciences dell'Università di Bristol, ha dichiarato:"Per verificare se i corpi a forma di pesce hanno aiutato gli ittiosauri a ridurre le richieste energetiche del nuoto, abbiamo realizzato modelli 3D di diversi ittiosauri.

    "Abbiamo anche creato un modello di delfino tursiope, una specie vivente che può essere osservata in natura, così abbiamo potuto testare se il metodo ha funzionato."

    Dottor Colin Palmer, un esperto di idrodinamica e un collaboratore, ha aggiunto:"Susana ha utilizzato metodi classici della progettazione delle navi per testare questi antichi rettili.

    "Il software costruisce un "serbatoio dell'acqua virtuale" in cui possiamo controllare variabili come la temperatura, densità e velocità o acqua, e che ci permettono di misurare tutte le forze risultanti.

    Simulazione computazionale del flusso sui modelli 3D di due ittiosauri e un tursiope. Grafico della velocità (a sinistra) e del coefficiente di pressione (a destra) per un primitivo ittiosauro ( Chaohusaurus ), un derivato ittiosauro a forma di pesce ( Oftalmosauro ) e un moderno delfino tursiope ( Tursiopi ). Credito:Susana Gutarra, Università di Bristol

    "Gli ittiosauri modello sono stati messi in questa "vasca", e condizioni di flusso del fluido modellate, allo stesso modo i progettisti navali testano diverse forme di scafo per ridurre al minimo la resistenza e migliorare le prestazioni".

    Professor Mike Benton, anche dalla School of Earth Sciences di Bristol e un collaboratore, disse:"Con nostra grande sorpresa, abbiamo scoperto che i drastici cambiamenti nella forma del corpo dell'ittiosauro nel corso di milioni di anni non hanno davvero ridotto molto la resistenza.

    "Tutti avevano design a bassa resistenza, e la forma del corpo deve essere cambiata da lunga e snella a simile a quella di un delfino per un altro motivo. Sembra che anche le dimensioni del corpo contassero".

    Susana Gutarra ha aggiunto:"I primi ittiosauri erano piuttosto piccoli, delle dimensioni di una lontra, e quelli successivi raggiunsero dimensioni di 5-20 metri di lunghezza.

    "Quando abbiamo misurato il flusso su diverse forme del corpo a diverse dimensioni, abbiamo scoperto che i corpi grandi hanno ridotto le richieste energetiche specifiche della massa del nuoto costante".

    Dottor Benjamin Moon, un altro collaboratore della School of Earth Sciences di Bristol, ha dichiarato:"C'è stato un cambiamento nello stile di nuoto durante l'evoluzione degli ittiosauri. Gli ittiosauri più primitivi nuotavano per ondulazioni del corpo e in seguito acquisivano larghe code per nuotare battendo la coda (più efficiente per il nuoto veloce e sostenuto).

    Però, abbiamo scoperto che alcuni ittiosauri molto antichi, Come Utatsusauro , potrebbe essere stato adatto per il nuoto di resistenza grazie alle loro grandi dimensioni, nonostante il nuoto per ondulazioni del corpo. I nostri risultati forniscono una visione molto interessante dell'ecologia degli ittiosauri".

    Susana Gutarra ha concluso:"Il nuoto è un fenomeno molto complesso e ci sono alcuni aspetti di esso che sono particolarmente difficili da testare negli animali fossili, come il movimento.

    "Nel futuro, probabilmente vedremo simulazioni di ittiosauri che si muovono nell'acqua.

    "Al momento, simulando gli ittiosauri in posizione di planata statica, ci permette di concentrare il nostro studio sulla morfologia, minimizzando le nostre ipotesi sul loro movimento e ci consente anche di confrontare un campione relativamente ampio di modelli".


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