Pterozaurai – skraidantys ropliai

100 milijonų metų pterozaurų evoliucija

Fosilinis Rhamphorhynchus pavyzdys (Wikimedia Commons).

Pterozaurai („sparnuoti driežai“) užima ypatingą vietą gyvybės žemėje istorijoje: jie buvo pirmieji padarai, išskyrus vabzdžius, sėkmingai apgyvendinę dangų. Pterozaurų evoliucija beveik atitiko jų sausumos pusbrolių dinozaurų, kaip mažų, „bazinių“ vėlyvųjų rūšių, raidą. Triasas laikotarpis palaipsniui užleido vietą didesnėms, pažangesnėms formoms Juros periodas ir Kreidos periodas .

Tačiau prieš tęsdami svarbu išspręsti vieną svarbų klaidingą supratimą. Paleontologai rado neginčijamų įrodymų, kad šiuolaikiniai paukščiai yra kilę ne iš pterozaurų, o iš mažų, plunksnuotų, sausumoje esančių dinozaurų (iš tikrųjų, jei galėtumėte kaip nors palyginti balandžio DNR, Tiranozauras ir a Pteranodonas , pirmieji du būtų glaudžiau susiję vienas su kitu, nei bet kuris būtų su trečiuoju). Tai pavyzdys to, ką biologai vadina konvergentine evoliucija: gamta turi būdą rasti tuos pačius tos pačios problemos (kaip skristi) sprendimus (sparnai, tuščiaviduriai kaulai ir kt.).

Pirmieji pterozaurai

Kaip ir dinozaurų atveju, paleontologai dar neturi pakankamai įrodymų, kad nustatytų vienintelį senovinį, ne dinozaurinį roplį, iš kurio išsivystė visi pterozaurai („trūkstamos grandies“ – tarkime, antžeminio) archozauras su pusiau išsivysčiusiais odos atvartais – gali džiuginti kreacionistai , bet jūs turite atsiminti, kad suakmenėjimas yra atsitiktinumo reikalas. Dauguma priešistorinių rūšių nėra įtrauktos į fosilijų įrašą, nes jos mirė tokiomis sąlygomis, kurios neleido jų išsaugoti.)

Pirmieji pterozaurai, apie kuriuos turime iškastinių įrodymų, klestėjo vidurio ir vėlyvojo triaso laikotarpiu, maždaug prieš 230–200 milijonų metų. Šie skraidantys ropliai pasižymėjo mažu dydžiu ir ilgomis uodegomis, taip pat neaiškiomis anatominėmis ypatybėmis (pvz., kaulų struktūros sparnuose), kurios išskyrė juos iš pažengusių pterozaurus. Šie „ramforinchoidiniai“ pterozaurai, kaip jie vadinami, apimaEudimorfodonas(vienas iš pirmųjų žinomų pterozaurus),Dorygnathusir Ramphorhynchus , ir jie išliko iki ankstyvojo ir vidurinio juros periodo.

Viena iš problemų, susijusių su vėlyvojo triaso ir ankstyvojo juros periodų ramforinchoidinių pterozaurus identifikavimu, yra ta, kad dauguma egzempliorių buvo rasta šiuolaikinėje Anglijoje ir Vokietijoje. Taip yra ne todėl, kad ankstyvieji pterozaurai mėgo vasaroti Vakarų Europoje; veikiau, kaip paaiškinta aukščiau, fosilijų galime rasti tik tose srityse, kurios pasidavė fosilijų formavimuisi. Gali būti, kad ten buvo didžiulės Azijos ar Šiaurės Amerikos pterozaurų populiacijos, kurios anatomiškai galėjo skirtis (arba ne) nuo tų, su kuriomis esame susipažinę.

Vėliau Pterozaurai

Iki vėlyvojo juros periodo ramforinchoidinius pterozaurus iš esmės pakeitė pterodaktiloidiniai pterozaurai – didesniais sparnais, trumpesne uodega skraidančiais ropliais, kurių pavyzdys yra gerai žinomi. Pterodaktilas ir Pteranodonas . (Ankstyviausias identifikuotas šios grupės narys Kriptodrakonas gyveno maždaug prieš 163 mln. metų.) Turėdami didesnius, manevringesnius odos sparnus, šie pterozaurai galėjo sklandyti toliau, greičiau ir aukščiau danguje, slydėdami žemyn kaip ereliai. išplėšti žuvis nuo vandenynų, ežerų ir upių paviršiaus.

Metu Kreidos periodas laikotarpiu pterodaktiloidai ėmė po dinozaurų vienu svarbiu aspektu: didėjančia gigantizmo tendencija. Kreidos viduryje Pietų Amerikos dangų valdė didžiuliai, spalvingi pterozaurai, tokie kaip Tapejara irTupuxuara, kurio sparnų plotis buvo 16 arba 17 pėdų; vis dėlto šios didelės skraidyklės atrodė kaip žvirbliai šalia tikrųjų vėlyvojo kreidos milžinų, Quetzalcoatlus ir Zhejiangopterus, kurių sparnų plotis viršijo 30 pėdų (daug didesnis nei didžiausių šiandien gyvų erelių).

Štai čia mes priėjome prie kito labai svarbaus „bet“. Didžiulis šių „azhdarchidų“ (kaip žinomi milžiniški pterozaurai) dydžiai paskatino kai kuriuos paleontologus spėti, kad jie niekada neskrido. Pavyzdžiui, neseniai atlikta žirafos dydžio Quetzalcoatlus analizė rodo, kad jis turėjo kai kurių anatominių ypatybių (pvz., mažas pėdas ir kietą kaklą), idealiai tinkančias persekioti mažus dinozaurus sausumoje. Kadangi evoliucija linkusi kartoti tuos pačius modelius, tai atsakytų į gėdingą klausimą, kodėl šiuolaikiniai paukščiai niekada nepasiekė azhdarchidų dydžio.

Bet kuriuo atveju, kreidos periodo pabaigoje pterozaurai – tiek dideli, tiek maži – išnyko kartu su savo pusbroliais, antžeminiais dinozaurais irjūrų ropliai. Gali būti, kad dėl tikrų plunksnuotųjų paukščių atsiradimo lėtesni, ne tokie universalūs pterozaurai buvo pasmerkti arba tai įvyko po K/T išnykimas į priešistorinės žuvys kad šių lesinamų skraidančių roplių skaičius smarkiai sumažėjo.

Pterozaurų elgesys

Be jų santykinio dydžio, pterozaurai Juros periodas ir Kreidos periodas laikotarpiai skyrėsi vienas nuo kito dviem svarbiais būdais: maitinimosi įpročiais ir ornamentika. Paprastai paleontologai gali daryti išvadą apie pterozauro mitybą pagal jo žandikaulių dydį ir formą bei pažvelgę ​​į analogišką šiuolaikinių paukščių (pvz., pelikanų ir žuvėdrų) elgesį. Pterozaurai aštriais, siaurais snapais greičiausiai išgyveno iš žuvų, o anomalioms gentims patinkaPterodaustromaitinamas planktonu (šio pterozauro tūkstančiai mažyčių dantų sudarė filtrą, kaip mėlynojo banginio) ir iltisJeholopterusgalėjo siurbti dinozaurų kraują kaip vampyro šikšnosparnis (nors dauguma paleontologų atmeta šią mintį).

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, kai kurie pterozaurai taip pat turėjo turtingą ornamentą – ne ryškiaspalves plunksnas, kurių pterozaurai taip ir nesugebėjo išsiugdyti, bet iškilias galvos keteras. Pavyzdžiui,Tupuxuaraapvalioje keteroje buvo daug kraujagyslių, o tai rodo, kad poravimosi ekranuose jis galėjo pakeisti spalvą. Ornithocheirus ant viršutinių ir apatinių žandikaulių turėjo atitinkamus keterus (nors neaišku, ar jie buvo naudojami demonstravimo ar maitinimo tikslais).

Tačiau labiausiai prieštaringi yra ilgos kaulinės keteros virš pterozaurų, tokių kaip Pteranodonas irNyctosaurus. Kai kurie paleontologai mano, kad Pteranodono ketera tarnavo kaip vairas, padedantis jį stabilizuoti skrydžio metu, o kiti spėja, kad Nyctosaurus galėjo turėti spalvingą odos „burę“. Tai linksma idėja, tačiau kai kurie aerodinamikos ekspertai abejoja, ar šios adaptacijos galėjo būti tikrai funkcionalios.

Pterozaurų fiziologija

Pagrindinis bruožas, išskiriantis pterozaurus nuo sausumos plunksnų dinozaurai Tai, kad išsivystė į paukščius, buvo jų „sparnų“ prigimtis – juos sudarė platūs odos atvartai, sujungti su ištiestu kiekvienos rankos pirštu. Nors šios plokščios, plačios konstrukcijos suteikė daug pakėlimo, jos galėjo būti labiau pritaikytos pasyviam sklandymui, o ne motoriniam sklandymui, kaip rodo tikrojo sklandymo dominavimas.priešistoriniai paukščiaiiki kreidos periodo pabaigos (tai gali būti siejama su padidėjusiu jų manevringumu).

Nors jie yra tik toli giminingi, senovės pterozaurai ir šiuolaikiniai paukščiai galėjo turėti vieną svarbų bendrą bruožą: šiltakraujiška medžiagų apykaita . Yra įrodymų, kad kai kurie pterozaurai (pvzkurčias) puikavosi primityviais plaukais, paprastai siejama su šiltakraujų žinduolių savybėmis, ir neaišku, ar šaltakraujis roplys galėjo sukurti pakankamai vidinės energijos, kad galėtų išsilaikyti skrendant.

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, pterozaurai taip pat pasižymėjo aštriu regėjimu (būtina medžiojant iš šimtų pėdų ore!), kurio smegenys buvo didesnės nei vidutinės nei sausumos ar vandens roplių. Naudodami pažangias technologijas, mokslininkai netgi sugebėjo „atstatyti“ kai kurių pterozaurų genčių smegenų dydį ir formą, įrodydami, kad jose yra pažangesni „koordinavimo centrai“ nei panašių roplių.

Pterozaurai („sparnuoti driežai“) užima ypatingą vietą gyvybės žemėje istorijoje: jie buvo pirmieji padarai, išskyrus vabzdžius, sėkmingai apgyvendinę dangų. Pterozaurų evoliucija beveik atitiko jų sausumos pusbrolių dinozaurų evoliuciją, nes mažos, „bazinės“ vėlyvojo triaso periodo rūšys Juros ir Kreidos periode pamažu užleido vietą didesnėms, labiau išsivysčiusioms formoms.

Tačiau prieš tęsdami svarbu išspręsti vieną svarbų klaidingą supratimą. Paleontologai rado neginčijamų įrodymų, kad šiuolaikiniai paukščiai yra kilę ne iš pterozaurų, o iš mažų, plunksnuotų, sausumoje esančių dinozaurų (iš tikrųjų, jei galėtumėte kaip nors palyginti balandžio DNR, Tiranozauras , ir a Pteranodonas , pirmieji du būtų glaudžiau susiję vienas su kitu, nei bet kuris būtų su trečiuoju). Tai pavyzdys to, ką biologai vadina konvergentine evoliucija: gamta turi būdą rasti tuos pačius tos pačios problemos (kaip skristi) sprendimus (sparnai, tuščiaviduriai kaulai ir kt.).

Pirmieji pterozaurai

Kaip ir dinozaurų atveju, paleontologai dar neturi pakankamai įrodymų, kad nustatytų vienintelį senovinį, ne dinozaurinį roplį, iš kurio išsivystė visi pterozaurai („trūkstamos grandies“ – tarkime, antžeminio) archozauras su pusiau išsivysčiusiais odos atvartais – gali džiuginti kreacionistai , bet jūs turite atsiminti, kad suakmenėjimas yra atsitiktinumo reikalas. Dauguma priešistorinių rūšių nėra įtrauktos į fosilijų įrašą, nes jos mirė tokiomis sąlygomis, kurios neleido jų išsaugoti.)

Pirmieji pterozaurai, apie kuriuos turime iškastinių įrodymų, klestėjo vidurio ir vėlyvojo triaso laikotarpiu, maždaug prieš 230–200 milijonų metų. Šie skraidantys ropliai pasižymėjo mažu dydžiu ir ilgomis uodegomis, taip pat neaiškiomis anatominėmis ypatybėmis (pvz., kaulų struktūros sparnuose), kurios išskyrė juos iš pažengusių pterozaurus. Šie „ramforinchoidiniai“ pterozaurai, kaip jie vadinami, apimaEudimorfodonas(vienas iš pirmųjų žinomų pterozaurus),Dorygnathusir Ramphorhynchus , ir jie išliko iki ankstyvojo ir vidurinio juros periodo.

Viena iš problemų, susijusių su vėlyvojo triaso ir ankstyvojo juros periodų ramforinchoidinių pterozaurus identifikavimu, yra ta, kad dauguma egzempliorių buvo rasta šiuolaikinėje Anglijoje ir Vokietijoje. Taip yra ne todėl, kad ankstyvieji pterozaurai mėgo vasaroti Vakarų Europoje; veikiau, kaip paaiškinta aukščiau, fosilijų galime rasti tik tose srityse, kurios pasidavė fosilijų formavimuisi. Gali būti, kad ten buvo didžiulės Azijos ar Šiaurės Amerikos pterozaurų populiacijos, kurios anatomiškai galėjo skirtis (arba ne) nuo tų, su kuriomis esame susipažinę.

Vėliau Pterozaurai

Iki vėlyvojo juros periodo ramforinchoidinius pterozaurus iš esmės pakeitė pterodaktiloidiniai pterozaurai – didesniais sparnais, trumpesne uodega skraidančiais ropliais, kurių pavyzdys yra gerai žinomi. Pterodaktilas ir Pteranodonas . (Ankstyviausias identifikuotas šios grupės narys Kriptodrakonas gyveno maždaug prieš 163 mln. metų.) Turėdami didesnius, manevringesnius odos sparnus, šie pterozaurai galėjo sklandyti toliau, greičiau ir aukščiau danguje, slydėdami žemyn kaip ereliai. išplėšti žuvis nuo vandenynų, ežerų ir upių paviršiaus.

Metu Kreidos periodas laikotarpiu pterodaktiloidai ėmė po dinozaurų vienu svarbiu aspektu: didėjančia gigantizmo tendencija. Kreidos viduryje Pietų Amerikos dangų valdė didžiuliai, spalvingi pterozaurai, tokie kaip Tapejara irTupuxuara, kurio sparnų plotis buvo 16 arba 17 pėdų; vis dėlto šios didelės skraidyklės atrodė kaip žvirbliai šalia tikrųjų vėlyvojo kreidos milžinų, Quetzalcoatlus ir Zhejiangopterus, kurių sparnų plotis viršijo 30 pėdų (daug didesnis nei didžiausių šiandien gyvų erelių).

Štai čia mes priėjome prie kito labai svarbaus „bet“. Didžiulis šių „azhdarchidų“ (kaip žinomi milžiniški pterozaurai) dydžiai paskatino kai kuriuos paleontologus spėti, kad jie niekada neskrido. Pavyzdžiui, neseniai atlikta žirafos dydžio Quetzalcoatlus analizė rodo, kad jis turėjo kai kurių anatominių ypatybių (pvz., mažas pėdas ir kietą kaklą), idealiai tinkančias persekioti mažus dinozaurus sausumoje. Kadangi evoliucija linkusi kartoti tuos pačius modelius, tai atsakytų į gėdingą klausimą, kodėl šiuolaikiniai paukščiai niekada nepasiekė azhdarchidų dydžio.

Bet kuriuo atveju, kreidos periodo pabaigoje pterozaurai – tiek dideli, tiek maži – išnyko kartu su savo pusbroliais, antžeminiais dinozaurais irjūrų ropliai. Gali būti, kad dėl tikrų plunksnuotųjų paukščių atsiradimo lėtesni, ne tokie universalūs pterozaurai buvo pasmerkti arba tai įvyko po K/T išnykimas į priešistorinės žuvys kad šių lesinamų skraidančių roplių skaičius smarkiai sumažėjo.

Pterozaurų elgesys

Be santykinio dydžio, juros ir kreidos periodų pterozaurai skyrėsi dviem svarbiais būdais: maitinimosi įpročiais ir puošyba. Paprastai paleontologai gali daryti išvadą apie pterozauro mitybą pagal jo žandikaulių dydį ir formą bei pažvelgę ​​į analogišką šiuolaikinių paukščių (pvz., pelikanų ir žuvėdrų) elgesį. Pterozaurai aštriais, siaurais snapais greičiausiai išgyveno iš žuvų, o anomalioms gentims patinkaPterodaustromaitinamas planktonu (šio pterozauro tūkstančiai mažyčių dantų sudarė filtrą, kaip mėlynojo banginio) ir iltisJeholopterusgalėjo siurbti dinozaurų kraują kaip vampyro šikšnosparnis (nors dauguma paleontologų atmeta šią mintį).

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, kai kurie pterozaurai taip pat turėjo turtingą ornamentą – ne ryškiaspalves plunksnas, kurių pterozaurai taip ir nesugebėjo išsiugdyti, bet iškilias galvos keteras. Pavyzdžiui,Tupuxuaraapvalioje keteroje buvo daug kraujagyslių, o tai rodo, kad poravimosi ekranuose jis galėjo pakeisti spalvą. Ornithocheirus ant viršutinių ir apatinių žandikaulių turėjo atitinkamus keterus (nors neaišku, ar jie buvo naudojami demonstravimo ar maitinimo tikslais).

Tačiau labiausiai prieštaringi yra ilgos kaulinės keteros virš pterozaurų, tokių kaip Pteranodonas irNyctosaurus. Kai kurie paleontologai mano, kad Pteranodono ketera tarnavo kaip vairas, padedantis jį stabilizuoti skrydžio metu, o kiti spėja, kad Nyctosaurus galėjo turėti spalvingą odos „burę“. Tai linksma idėja, tačiau kai kurie aerodinamikos ekspertai abejoja, ar šios adaptacijos galėjo būti tikrai funkcionalios.

Pterozaurų fiziologija

Pagrindinis bruožas, išskiriantis pterozaurus nuo sausumos plunksnų dinozaurai Tai, kad išsivystė į paukščius, buvo jų „sparnų“ prigimtis – juos sudarė platūs odos atvartai, sujungti su ištiestu kiekvienos rankos pirštu. Nors šios plokščios, plačios konstrukcijos suteikė daug pakėlimo, jos galėjo būti labiau pritaikytos pasyviam sklandymui, o ne motoriniam sklandymui, kaip rodo tikrojo sklandymo dominavimas.priešistoriniai paukščiaiiki kreidos periodo pabaigos (tai gali būti siejama su padidėjusiu jų manevringumu).

Nors jie yra tik toli giminingi, senovės pterozaurai ir šiuolaikiniai paukščiai galėjo turėti vieną svarbų bendrą bruožą: šiltakraujiška medžiagų apykaita . Yra įrodymų, kad kai kurie pterozaurai (pvzkurčias) puikavosi primityviais plaukais, paprastai siejama su šiltakraujų žinduolių savybėmis, ir neaišku, ar šaltakraujis roplys galėjo sukurti pakankamai vidinės energijos, kad galėtų išsilaikyti skrendant.

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, pterozaurai taip pat pasižymėjo aštriu regėjimu (būtina medžiojant iš šimtų pėdų ore!), kurio smegenys buvo didesnės nei vidutinės nei sausumos ar vandens roplių. Naudodami pažangias technologijas, mokslininkai netgi sugebėjo „atstatyti“ kai kurių pterozaurų genčių smegenų dydį ir formą, įrodydami, kad jose yra pažangesni „koordinavimo centrai“ nei panašių roplių.