Czy dinozaury potrafiły machnąć ogonem tak szybko, że wywoływały grom dźwiękowy? Znamy już odpowiedź

W tym artykule:

1. Co to jest grom dźwiękowy?
2. Rekonstrukcja ogona dinozaura
3. Czy dinozaury wywoływały grom dźwiękowy?

Diplodoki to jedne z najbardziej znanych dinozaurów. Wszyscy kojarzymy je z wyglądu. Miały charakterystyczne krótkie nogi, bardzo długie szyje zakończone małymi głowami i jeszcze dłuższe ogony. W sumie zwierzęta te mogły mieć nawet 30 metrów długości. Czyli tyle, ile boisko do koszykówki.

Naukowców szczególnie ciekawią ich ogony. Dlaczego były tak długie i do czego służyły tym dinozaurom? Według jednej z teorii były niezbędne, by zapewnić równowagę dla wydłużonej szyi. Według innej pozwalały badać teren dookoła. Jeszcze inna hipoteza zakładała, że stabilizowały dinozaura, gdy unosił przednią część ciała – podobnie jak ogon u kangura.

Wśród tych odpowiedzi wyróżniał się pomysł Nathana Myhrvolda i Philipa Currie. W 1997 r. na łamach „Paleobiology” naukowcy ci zasugerowali, że ogony diplodoków (i szerzej – zauropodów) mogły poruszać się z prędkością naddźwiękową. Dinozaury mogły strzelać nimi jak biczem, co powodowałoby ogromny hałas. Byłoby on użyteczny, by odstraszać drapieżniki albo ukazywać siłę i sprawność zwierzęcia w czasie godów.

Co to jest grom dźwiękowy?

Hipoteza ta zdobyła popularność. Policzono, że dinozaur, który smagał powietrze ogonem, powodowałby hałas o natężeniu 200 decybeli. To dźwięk odpowiadający hukowi generowanemu przez startującą rakietę kosmiczną.

Najstarszy dowód na to, że dinozaury jadły ssaki. Dawne gady wyglądały jak wrony i miały cztery skrzydła

Czym żywiły się dinozaury? Te mięsożerne jadły także ssaki. Czy ma to jakiś związek z ludźmi?

Jak to możliwe? Przekroczenie prędkości dźwięku powoduje powstanie tzw. gromu dźwiękowego. To zjawisko jest dobrze znane inżynierom lotniczym. I ciągle przyprawia ich o ból głowy. Concorde’y, naddźwiękowe samoloty wycofane z użytku w 2003 r., produkowały fale uderzeniowe tak głośne, że stanowiły uciążliwy hałas dla wszystkich mieszkających pod trasami ich przelotu.

Jak powstaje grom dźwiękowy? To efekt natychmiastowej zmiany ciśnienia powodowanej przez dziób samolotu. Każdy samolot – oraz każdy poruszający się przedmiot – wywołuje wokół siebie zmianę ciśnienia, która rozchodzi się jak fala. Przy prędkości samolotu przekraczającej prędkość dźwięku, czyli ok. 1200 km/godz., generuje to gigantyczny huk.

Rekonstrukcja ogona dinozaura

Czy możliwe jest, by diplodok, machając długim ogonem, wywoływał grom dźwiękowy? Hipotezę przetestował właśnie międzynarodowy zespół paleontologów i inżynierów lotnictwa. Swoje badania naukowcy opisali w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Scientific Reports”.

Ich podstawą była rekonstrukcja ogona diplodoka. Nie było to sprawą prostą, ponieważ żadnego nie odnaleziono w całości. Badacze kierowani przez Simone Conti z portugalskiego Uniwersytetu NOVA wykorzystali szczątki pięciu diplodoków. Wymodelowali 82 kręgi składające się tylko na ogon (my, ludzie, mamy wszystkich 33). Następnie zaś inne tkanki: skórę, mięśnie, stawy.

Ponieważ o tkankach miękkich nie było nic wiadomo – nie zachowały się bowiem w materiale kopalnym – badacze musieli przyjąć pewne założenia. Grubość skóry określili na podstawie grubości skóry krokodyli. Jej właściwości mechaniczne dobrali tak, by wytrzymywała mocne machnięcia, przypominające strzelanie z bata. Podobnie modelowano mięśnie i ścięgna.

Czy dinozaury wywoływały grom dźwiękowy?

Ostatecznie badacze otrzymali ogon ważący półtorej tony i mający 12 metrów długości. Ustalili, że musiał być sztywniejszy, niż wcześniej sądzono, bo inaczej podczas ruchu kręgi mogłyby się rozejść. Gdy komputerowo zasymulowali machanie nim, okazało się, że bariera dźwięku jednak pozostaje niepobita.

5 najciekawszych odkryć dotyczących dinozaurów w 2021 roku

W 2021 r. dowiedzieliśmy się znacznie więcej o dinozaurach. Oto 5 najciekawszych odkryć mijającego już roku.

Końcówka ogona poruszała się z prędkością 30 m/s, czyli 100 km/godz. To ponad dziesięć razy mniej niż prędkość dźwięku i za mało, by wywołać grzmot dźwiękowy. Naukowcy ustalili, że gdyby diplodoki potrafiły machać ogonami szybciej, kończyłoby się to dla nich tragicznie. Ich ciało mogłoby tego nie wytrzymać, a ogony by się rozrywały.

Jednak trzeba zauważyć, że 30 m/s to całkiem sporo. Końcówka ogona poruszająca się z taką szybkością wywoływałaby taką samą zmianę ciśnienia jak piłeczka golfowa lecąca z szybkości 315 km/godz. Co oznacza, że ogon diplodoka – choć „tyko” poddźwiękowy – nadal był potężną bronią, która mogła znacznie ułatwiać życie zwierzęciu.

Źródła: Scientific Reports, Paleobiology.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com