Фізики вирахували частоту дихання платеозавра
Пара фізиків побудувала математичну модель, яка дозволила вирахувати, що динозаври Plateosaurus trossingensis дихали в середньому з частотою сім вдихів на хвилину. З'ясувати це вченим допоміг закон збереження енергії: вони врахували масу динозавра і об'єм кисню, який він вдихав за один раз, з огляду на швидкість його метаболізму. Дослідження опубліковане у The Physics Teacher.
Що це за динозавр?
Plateosaurus trossingensis — представник прозауроподів, групи двоногих травоїдних, які мешкали у пізній тріасовий період на території сучасних Німеччини, Франції, Швейцарії, Норвегії та Гренландії. Масу динозаврів оцінюють до 4 300 кілограмів. Їх для свого дослідження обрали фізики Скот Лі (Scott Lee) з Університету Толедо Та Юстина Слов'як-Морковіна (Justyna Slowiak-Morkovina) з Інституту палеобіології Польської академії наук, щоб спробувати підрахувати, яка була частота дихання у P. trossingensis, враховуючи їхню масу та метаболізм. Задачу науковці використали на своїх заняттях зі студентами.
Як можна оцінити дихання динозавра?
Відомо, що у платеозаврів дихання, подібно птахам, було однонаправленим: повітря проходить через весь об'єм легенів як при вдиху, так і при видиху. Також відомий і дихальний об'єм (кількість повітря, що проходить під час вдиху і видоху) для такого динозавра масою у 693 кілограми: 2 000 сантиметри кубічні. Щоб оцінити частоту дихання P. trossingensis, фізики мали оцінити, з якою швидкістю тварина мала використовувати кисень для підтримки життєдіяльності. Для цього вони вирахували енергетичний баланс розщеплення глюкози на воду та вуглекислий газ при реакції з киснем.
З'ясувалося, зі вживання молекулярного кисню зі швидкістю 1 000 мілілітрів на хвилину можна отримати 347,5 вата потужності. Таким чином, P. trossingensis мав вдихати 1 749 мілілітрів молекулярного кисню з огляду на його масу та енергетичні потреби. Враховуючи, що у час, коли жили платеозаври, 200 мільйонів років тому, вміст кисню у повітрі складав 12,5 відсотка, середніх розмірів платеозавр мав вдихати близько 13 994 мілілітрів повітря на хвилину, що змушувало його робити близько 7 вдихів за хвилину.
Раніше ми розповідали, як з'ясувалося, що хвіст диплодокових динозаврів не витримав би руху зі швидкістю, що більша за швидкість звуку. Враховуючи будову і скелет, вони могли б махати хвостом не швидше за десяту частину від швидкості звуку.