Published March 26, 2024
| Version v1
Publication
Open
Palaeoatmosphere facilitates a gliding transition to powered flight in the Eocene bat, Onychonycteris finneyi
- 1. Unidad Ejecutora Lillo
- 2. Fundación Miguel Lillo
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 4. American Museum of Natural History
Description
Abstract The evolutionary transition to powered flight remains controversial in bats, the only flying mammals. We applied aerodynamic modeling to reconstruct flight in the oldest complete fossil bat, the archaic Onychonycteris finneyi from the early Eocene of North America. Results indicate that Onychonycteris was capable of both gliding and powered flight either in a standard normodense aerial medium or in the hyperdense atmosphere that we estimate for the Eocene from two independent palaeogeochemical proxies. Aerodynamic continuity across a morphological gradient is further demonstrated by modeled intermediate forms with increasing aspect ratio (AR) produced by digital elongation based on chiropteran developmental data. Here a gliding performance gradient emerged of decreasing sink rate with increasing AR that eventually allowed applying available muscle power to achieve level flight using flapping, which is greatly facilitated in hyperdense air. This gradient strongly supports a gliding (trees-down) transition to powered flight in bats.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لا يزال الانتقال التطوري إلى الطيران بالطاقة مثيرًا للجدل في الخفافيش، الثدييات الطائرة الوحيدة. طبقنا النمذجة الديناميكية الهوائية لإعادة بناء الطيران في أقدم الخفافيش الأحفورية الكاملة، Onychonycteris finneyi العتيقة من أوائل العصر الإيوسيني في أمريكا الشمالية. تشير النتائج إلى أن Onychonycteris كان قادرًا على كل من الطيران الانزلاقي والطيران بالطاقة إما في وسط جوي عادي أو في الغلاف الجوي فائق الكثافة الذي نقدره للعصر الإيوسيني من اثنين من الوكلاء الكيميائيين القدماء المستقلين. تتجلى الاستمرارية الديناميكية الهوائية عبر التدرج المورفولوجي بشكل أكبر من خلال الأشكال الوسيطة المنمذجة مع زيادة نسبة العرض إلى الارتفاع (AR) الناتجة عن الاستطالة الرقمية بناءً على بيانات تطور العمود الفقري. هنا ظهر تدرج أداء انزلاقي لمعدل الحوض المتناقص مع زيادة الواقع المعزز الذي سمح في النهاية بتطبيق قوة العضلات المتاحة لتحقيق طيران مستوٍ باستخدام الخفقان، والذي يتم تسهيله بشكل كبير في الهواء فائق الكثافة. يدعم هذا الانحدار بقوة الانتقال المزلق (الأشجار لأسفل) إلى الطيران بالطاقة في الخفافيش.Translated Description (French)
Résumé La transition évolutive vers le vol motorisé reste controversée chez les chauves-souris, les seuls mammifères volants. Nous avons appliqué la modélisation aérodynamique pour reconstruire le vol de la plus ancienne chauve-souris fossile complète, l'archaïque Onychonycteris finneyi du début de l'Éocène en Amérique du Nord. Les résultats indiquent qu'Onychonycteris était capable à la fois de vol plané et de vol motorisé, soit dans un milieu aérien normodense standard, soit dans l'atmosphère hyperdense que nous estimons pour l'Éocène à partir de deux proxies paléogéochimiques indépendants. La continuité aérodynamique à travers un gradient morphologique est en outre démontrée par des formes intermédiaires modélisées avec un rapport d'aspect (RA) croissant produites par élongation numérique basée sur des données de développement de chiroptères. Ici, un gradient de performance de glisse a émergé de la diminution du taux d'évier avec l'augmentation de la RA qui a finalement permis d'appliquer la puissance musculaire disponible pour atteindre le vol en palier en utilisant le battement, ce qui est grandement facilité dans l'air hyperdense. Ce gradient soutient fortement une transition de glissement (descente des arbres) vers le vol motorisé chez les chauves-souris.Translated Description (Spanish)
Resumen La transición evolutiva al vuelo motorizado sigue siendo controvertida en los murciélagos, los únicos mamíferos voladores. Aplicamos modelos aerodinámicos para reconstruir el vuelo en el murciélago fósil completo más antiguo, el arcaico Onychonycteris finneyi del Eoceno temprano de América del Norte. Los resultados indican que Onychonycteris era capaz tanto de planear como de volar con motor, ya sea en un medio aéreo normodenso estándar o en la atmósfera hiperdensa que estimamos para el Eoceno a partir de dos proxies paleogeoquímicos independientes. La continuidad aerodinámica a través de un gradiente morfológico se demuestra aún más mediante formas intermedias modeladas con relación de aspecto (RA) creciente producida por el alargamiento digital basado en datos de desarrollo de quirópteros. Aquí surgió un gradiente de rendimiento de deslizamiento de disminución de la tasa de hundimiento con el aumento de la AR que finalmente permitió aplicar la potencia muscular disponible para lograr un vuelo nivelado mediante aleteo, lo que se facilita en gran medida en el aire hiperdenso. Este gradiente apoya fuertemente una transición de deslizamiento (árboles hacia abajo) a vuelo motorizado en murciélagos.Files
s42003-024-06032-9.pdf.pdf
Files
(1.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:153346eeb351d208302876c5c98bff04
|
1.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يسهل الغلاف الجوي القديم الانتقال الانزلاقي إلى الطيران بالطاقة في الخفافيش الإيوسينية، Onychonycteris finneyi
- Translated title (French)
- L'atmosphère paléoatmosphérique facilite une transition en vol plané vers le vol motorisé chez la chauve-souris éocène, Onychonycteris finneyi
- Translated title (Spanish)
- La paleoatmósfera facilita una transición deslizante al vuelo motorizado en el murciélago del Eoceno, Onychonycteris finneyi
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4393192107
- DOI
- 10.1038/s42003-024-06032-9
References
- https://openalex.org/W142003023
- https://openalex.org/W1805585697
- https://openalex.org/W195387769
- https://openalex.org/W1965853475
- https://openalex.org/W1967370145
- https://openalex.org/W1983899854
- https://openalex.org/W1985808132
- https://openalex.org/W1993566805
- https://openalex.org/W1997505128
- https://openalex.org/W1998103775
- https://openalex.org/W2014389964
- https://openalex.org/W2022532126
- https://openalex.org/W2023640382
- https://openalex.org/W2037428143
- https://openalex.org/W2038590274
- https://openalex.org/W2038766380
- https://openalex.org/W2056252371
- https://openalex.org/W2058459965
- https://openalex.org/W2059312672
- https://openalex.org/W2059828867
- https://openalex.org/W2062709792
- https://openalex.org/W2067054145
- https://openalex.org/W2072701557
- https://openalex.org/W2073993805
- https://openalex.org/W2082350023
- https://openalex.org/W2084145372
- https://openalex.org/W2084679438
- https://openalex.org/W2094295492
- https://openalex.org/W2100926351
- https://openalex.org/W2104105250
- https://openalex.org/W2108604151
- https://openalex.org/W2109244964
- https://openalex.org/W2122151540
- https://openalex.org/W2122710438
- https://openalex.org/W2138279862
- https://openalex.org/W2143262266
- https://openalex.org/W2147543065
- https://openalex.org/W2153620954
- https://openalex.org/W2153628939
- https://openalex.org/W2159123610
- https://openalex.org/W2161584111
- https://openalex.org/W2165501966
- https://openalex.org/W2166469808
- https://openalex.org/W2171384641
- https://openalex.org/W2174922014
- https://openalex.org/W2176567506
- https://openalex.org/W2257858732
- https://openalex.org/W2262874420
- https://openalex.org/W2334145045
- https://openalex.org/W2337297954
- https://openalex.org/W2499194203
- https://openalex.org/W2549093841
- https://openalex.org/W2562375851
- https://openalex.org/W2588266301
- https://openalex.org/W2610358958
- https://openalex.org/W27137718
- https://openalex.org/W2744547610
- https://openalex.org/W2770835744
- https://openalex.org/W2800438683
- https://openalex.org/W2805143508
- https://openalex.org/W2883560622
- https://openalex.org/W28918286
- https://openalex.org/W2895023335
- https://openalex.org/W2896901052
- https://openalex.org/W2897714358
- https://openalex.org/W2898072522
- https://openalex.org/W2909603630
- https://openalex.org/W2913447970
- https://openalex.org/W2920912934
- https://openalex.org/W2967307774
- https://openalex.org/W2980688212
- https://openalex.org/W3009978560
- https://openalex.org/W3014025646
- https://openalex.org/W3014639280
- https://openalex.org/W3024817623
- https://openalex.org/W3047042968
- https://openalex.org/W3083173011
- https://openalex.org/W3083509304
- https://openalex.org/W3085376844
- https://openalex.org/W3093762030
- https://openalex.org/W3093764953
- https://openalex.org/W3105497972
- https://openalex.org/W3111336653
- https://openalex.org/W3135363787
- https://openalex.org/W3148371442
- https://openalex.org/W4200339067
- https://openalex.org/W4210303687
- https://openalex.org/W4283400145
- https://openalex.org/W4300750523
- https://openalex.org/W43392573
- https://openalex.org/W4365135736
- https://openalex.org/W75345980
- https://openalex.org/W86076948