Gli pterosauri erano gli animali più grandi mai volati. Hanno solcato i cieli per 160 milioni di anni, molto più a lungo di qualsiasi specie di uccello moderno. Nonostante la loro eccellenza aeronautica, questi antichi volantini sono stati in gran parte trascurati nella ricerca di tecnologie di volo bioispirate. In una recensione pubblicata il 15 aprile sulla rivista Tendenze in ecologia ed evoluzione i ricercatori delineano perché e come la fisiologia dei velivoli fossili potrebbe fornire soluzioni antiche ai moderni problemi di volo, come la stabilità aerea e la capacità di autolancio dei droni.

"Ci sono molte cose davvero interessanti nei reperti fossili che rimangono inesplorate perché gli ingegneri generalmente non guardano alla paleontologia quando pensano all'ispirazione per il volo, " dice la prima autrice Liz Martin-Silverstone, ricercatore post-dottorato e paleontologo presso l'Università di Bristol. "Se guardiamo solo agli animali moderni per trovare ispirazione, ci manca davvero gran parte della morfologia là fuori e ignoriamo molte opzioni che penso potrebbero essere utili".

In precedenza, gli ingegneri si sono in gran parte concentrati sulla fisiologia degli uccelli e degli insetti moderni durante la progettazione di tecnologie aeronautiche come droni e aerei; potrebbero non pensare di esaminare fossili che, per loro natura, sono spesso incompleti. Però, Martin-Silverstone afferma che ci sono alcuni fossili di pterosauro selezionati che forniscono una visione straordinariamente profonda dell'anatomia delle loro ali, che è essenziale per comprendere le loro capacità di volo.

"Ci sono due o tre fossili di pterosauro assolutamente incredibilmente conservati che ti permettono di vedere i diversi strati all'interno della membrana alare, dandoci informazioni sui suoi componenti fibrosi. Anche, alcuni fossili sono conservati abbastanza da mostrare gli attacchi delle ali sotto l'anca, " dice. "Anche se non conosci esattamente la forma dell'ala, conoscendo gli attacchi della membrana è possibile modellare l'efficacia di diverse forme di ali e determinare quale avrebbe funzionato meglio in condizioni naturali." L'analisi della morfologia e della meccanica di volo prevista di queste antiche creature ha rivelato nuove tattiche che non esistono nei moderni volantini.

Diventare in volo è un esempio. Lanciarsi in aria con un balzo o un salto, noto anche come lancio balistico, è standard in tutto il regno animale. Però, gli uccelli più grandi richiedono una rincorsa per guadagnare abbastanza slancio per il decollo. pterosauri, d'altra parte, potrebbe aver sviluppato un metodo per lanciarsi da una posizione stazionaria nonostante alcuni esemplari pesassero quasi 300 chilogrammi. Un'ipotesi, proposto dal coautore della revisione Mike Habib del Dinosaur Institute presso il Natural History Museum della contea di Los Angeles, suggerisce che la membrana dell'ala e i robusti attacchi muscolari nelle ali hanno permesso agli pterosauri di generare un salto ad alta potenza dai gomiti e dai polsi, dando loro abbastanza altezza per diventare in volo.

"Oggi, qualcosa come un drone richiede una superficie piana per essere lanciato ed è piuttosto limitato su come effettivamente entra in aria. L'esclusiva fisiologia di lancio degli pterosauri potrebbe essere in grado di aiutare a risolvere alcuni di questi problemi, " dice Martin-Silverstone.

Gli pterosauri possono anche fornire spunti su come prevenire l'instabilità del volo una volta in aria. Contrariamente a come le vele possono diventare instabili con un forte vento, gli pterosauri hanno sviluppato strategie per resistere al battito delle loro ampie ali. "Finora abbiamo faticato a progettare cose come le tute da volo in grado di resistere alle pressioni del volo. Se riusciamo a capire come hanno fatto gli pterosauri, per esempio capendo come fosse effettivamente strutturata la loro membrana alare, allora è qualcosa che possiamo usare per rispondere a domande di ingegneria moderna, " lei dice.

Questi elementi fisiologici unici non si limitano agli pterosauri, o. Altri antichi volantini, come Microraptor, avevano ali piumate sia sulle braccia che sulle gambe, mentre dinosauro appena scoperto, Yi qi, aveva ali che combinano le piume con una membrana simile a un pipistrello, un piano corporeo che non è mai stato ripetuto dopo la loro estinzione. Come tale, gli autori affermano che molte strategie di volo devono ancora essere adeguatamente esplorate.

Martin-Silverstone suggerisce che se uniamo la nostra conoscenza dei volantini sia viventi che estinti, avremo maggiori possibilità di superare gli ostacoli che ancora ostacolano il volo artificiale. Dice:"Vogliamo che biologi e ingegneri allo stesso modo raggiungano i paleontologi quando stanno cercando di risolvere problemi di volo, come potrebbe esserci qualcosa di estinto che potrebbe aiutare. Se ci limitiamo a guardare gli animali moderni, quindi ci stiamo perdendo molta diversità che potrebbe essere utile".