Как летучий дракон использует перепонку на рёбрах

Летучий дракон — небольшая древесная ящерица с кожными перепонками по бокам туловища. Их поддерживают удлинённые рёбра. При планировании важны соединение передних лап с перепонкой, изменение позы и соотношение размеров тела с площадью несущей поверхности.

Как передние лапы становятся частью несущей поверхности

В исследовании 2017 года наблюдали естественные перелёты одного из видов летучих драконов в Индии. Последовательные фотографии и видеозаписи позволили рассмотреть действия ящерицы после прыжка с дерева. Учёный проверял наружные движения, не заставляя животных выполнять заданный маршрут.

После отрыва ящерица поворачивала брюхо к земле и расправляла рёбра, поддерживающие перепонку. Передние лапы перемещались назад и вверх. Затем кисти ложились на верхнюю поверхность наружного края передней части перепонки. Иногда обе лапы присоединялись последовательно, а не одновременно.

Так возникала составная несущая поверхность: кожная перепонка на рёбрах вместе с передними конечностями. Контакт лап с её краем поддерживает объяснение управления через движения конечностей. При этом наблюдение наружной позы не является прямой записью работы всех внутренних мышц.

Перед приземлением соединение размыкалось. Лапы освобождались и направлялись к месту контакта, позволяя схватиться за опору. Получается временное объединение частей тела на время перелёта. Передние конечности сохраняют самостоятельную функцию при лазании и беге, когда ящерица не использует их в составе несущей поверхности.

Зачем менять наклон тела и изгиб перепонки

В работе 2022 года перелёты того же вида записывали семью камерами в естественной среде. Восстанавливали движение от отрыва до посадки, изменения формы и пространственной ориентации. По траекториям и размерам тела рассчитывали аэродинамические показатели.

В средней части пути ящерицы меняли наклон корпуса так, что угол между несущей поверхностью и направлением набегающего воздуха оставался относительно устойчивым. Поэтому изменение позы не обязательно означает столь же большое изменение условий обтекания: одновременно меняются скорость и направление самого движения.

Важен был и изгиб перепонки. Она представляла собой объёмную, меняющую форму поверхность. Изменение её выпуклости связывалось с изменением подъёмной силы и сопротивления воздуха. Исследователи рассматривали эти параметры совместно, а не пытались объяснить возможности животного только размахом боковых перепонок.

При подготовке к посадке поза и углы изменялись сильнее. Это показывает различие между продвижением в середине пути и завершением перелёта. Из полученных данных нельзя сделать правило об одном неизменном положении тела от прыжка до касания ствола; движение сохраняет последовательность разных этапов.

Почему крупный дракон не обязательно планирует лучше

В исследовании 2005 года сравнили возможности одиннадцати видов летучих драконов разных размеров. Оценивали наибольшую скорость с поправкой на ветер, потерю высоты на одинаковом горизонтальном расстоянии и угол планирования. Так сравнение опиралось на измеряемые характеристики движения.

У крупных видов нагрузка на несущую поверхность была выше. Это означает больше веса на единицу её площади. Размеры перепонки увеличивались вместе с телом, но такое увеличение не обеспечивало равнозначной компенсации большей массы.

Сравнение подтвердило относительно худшие возможности планирования у крупных видов. Существенной компенсации за счёт поведения или физиологических механизмов в испытаниях не обнаружили. Следовательно, большая ящерица и широкая перепонка сами по себе ещё не означают лучший результат перелёта.

При этом заметно различались отдельные попытки в разных условиях. Особенно изменчивыми могли быть потеря высоты и угол движения у небольших видов. Скорость также не всегда выходила на устойчивый уровень. Результат описывает сравнение изученных видов и испытаний, а не гарантированную дальность каждого отдельного дракона в любом лесу.

Что показывает иллюстрация

На иллюстрации летучий дракон показан целиком в воздухе с расправленными боковыми перепонками и длинным тонким хвостом. Это наружный портрет ящерицы. Он не измеряет нагрузку на поверхность, внутреннюю работу мышц или последовательность движений во время всего перелёта.