Jak działały pterozaury

Wyobraź sobie, że wskakujesz do wehikułu czasu. Znajdziesz pokrętła czasu i lokalizacji ustawione na „70 milionów lat temu” i „Zachodni Teksas”. Dlaczego nie, myślisz. Z pewnym wahaniem naciskasz jasnoczerwony przycisk start i BAM! Zostajesz przeniesiony na starożytną równinę zalewową usianą cyprysami, laurami, namorzynami i różnymi drzewami stożkowymi. O dziwo, wydaje się, że zadziałało [źródło: NPS ].

Spanikowany, sprawdzasz telefon, ale bezskutecznie - jesteś w późnej kredzie. Gdy otrzeźwiające uświadomienie sobie, że ta pomoc jest poza zasięgiem, pojawia się, masz niespokojne uczucie, że coś jest za tobą. Kiedy się obracasz, masywna, skrzydlata bestia wielkości małego samolotu o średnicy 36 stóp (11 metrów) przecina powietrze tuż nad tobą z prędkością dochodzącą do 67 mil na godzinę (108 kilometrów na godzinę) [źródło: Castro ].

Przerażony nurkujesz na ziemię, gdy ląduje w pobliżu. Ostrożne spojrzenie ujawnia gigantycznego gada ze skrzydłami niepodobnymi do żadnego ptaka ani nietoperza, jakie kiedykolwiek widziałeś. Idąc na czworakach, stwór przebija się przez roślinność długim, bezzębnym dziobem i ostatecznie wyrywa małe zwierzę ukryte w zaroślach. Ten potwór, wysoki jak żyrafa, to Quetzalcoatlus northropi , jeden z największych pterozaurów, jakie kiedykolwiek pojawiły się na prehistorycznym niebie [źródło: Witton i Naish ].

Nazwany od greckich słów oznaczających „skrzydlate jaszczurki”, pterozaury były grupą latających gadów, które po raz pierwszy pojawiły się na Ziemi około 215 milionów lat temu. Byli pierwszymi kręgowcami lub zwierzętami o kręgosłupie, które wzbiły się w niebo, bijąc ptaki i nietoperze o miliony lat. Chociaż technicznie rzecz biorąc nie są to dinozaury, żyli mniej więcej w tym samym okresie, a także wymarli, gdy uderzenie komety wprawiło planetę w chaos około 65 milionów lat temu. Pod koniec swojego biegu pterozaury rozprzestrzeniły się po całym świecie, zamieszkując tereny dzisiejszej Ameryki Północnej i Południowej, Europy, Azji, Afryki i Australii [źródło: Unwin ].

Niestety, nie mamy maszyn czasu, które mogłyby przenieść nas do czasów pterozaurów, ale mamy paleontologów , naukowców, którzy badają i interpretują skamieniałości. Byli w stanie wykorzystać stare skały i kości, aby odkryć niesamowite rzeczy na temat ewolucji tych stworzeń, ich wyglądu i lotu. Gdy poznasz pterozaury, zobaczysz, dlaczego niektórzy nazywają je „smokami z nieba”.

1. Typy pterozaurów
2. Dowody na temat pterozaurów
3. Ewolucja pterozaurów
4. Lot pterozaura

Większość ludzi dowiaduje się o pterozaurach z filmów, ale niestety te przedstawienia niewiele robią, aby uchwycić różnorodność tych niesamowitych stworzeń. Na przykład ta w „ King Kongu ” (1933) była praktycznie taka sama, jak ta, którą ukazano prawie 70 lat później w „Jurassic Park III” (2001). W rzeczywistości paleontolodzy zidentyfikowali około 130 gatunków pterozaurów, od Quetzalcoatlus northropi wielkości samolotu do Nemicolopterus crypticus , który był nie większy niż mały ptak śpiewający [źródła: Witton , Wang i in. ]. Niektórzy mieli zęby, inni ogony, a czuby głowy miały różne kształty i rozmiary. Okazuje się, że prawda jest bardziej interesująca niż fikcja.

Ale zanim przejdziemy dalej, skąd Hollywood wzięło inspirację? Głównie od Pteranodona , pterozaura o rozpiętości skrzydeł aż 22 stóp (7 metrów), długim, bezzębnym dziobie i kościstym grzebieniu [źródło: Unwin ]. Twórcy filmowi prawdopodobnie przylgnęli do tych kultowych stworzeń, ponieważ zostały odkryte wcześnie i często. Paleontolog OC Marsh zebrał pierwsze skamieniałości w zachodnim Kansas w 1870 roku i od tego czasu wykopano ponad 1000 okazów, co czyni go jednym z najlepiej reprezentowanych pterozaurów na Ziemi. Pteranodon był także pierwszym pterozaurem odkrytym w Stanach Zjednoczonych i nie ma nic lepszego niż kinomaniacy! [źródła: Bennett , Unwin ]

Podczas gdy pteranodony są nieco dziwaczne same w sobie, inne pterozaury przeniosły sprawę na zupełnie nowy poziom. Jedna droga wiodła przez te czuby głowy. Weźmy tapejarę imperatora , pterozaura z późnej kredy, znalezionego w północno-wschodniej Brazylii. Jego nakrycie głowy, które wyglądało jak żagiel łodzi wychodzący na zewnątrz z tyłu czaszki, byłoby idealnym dodatkiem do obchodów karnawału w tym kraju [źródło: Hone i in. ]. Inny pterozaur z tamtego okresu, Nyctosaurus , miał grzebień podobny do poroża trzykrotnie dłuższy od czaszki, co nadawało mu wygląd króliczych uszu z anteny telewizyjnej [źródło: Bennett ].

Jest też Pterodaustro , pterozaur, który powstał we wczesnej kredzie w Argentynie. Stworzenie to było znacznie mniejsze niż Pteranodon, miało rozpiętość skrzydeł nieco ponad 4 stopy (1,3 metra) i miał długi, zakrzywiony ku górze pysk. W dolnej szczęce osadzonych było ponad 1000 długich, przypominających igły zębów, które nadawały Pterodaustro wygląd masywnego zgryzu. Ten osobliwy wygląd skłonił jednego z badaczy pterozaurów do nazwania go „szczoteczką do zębów ze skrzydłami” [źródło: Hone et al. ]

O co chodzi z herbem głowy?

Jedną z najbardziej charakterystycznych cech pterozaurów jest grzebień głowy, uderzająca konstrukcja wykonana z materiału przypominającego róg i tkanki miękkiej wspartej na kości. Niektóre dowody sugerują, że mogły nawet mieć jaskrawe kolory. Niezależnie od dokładnego wyglądu herbów, istnieje znaczna różnica zdań co do tego, do czego faktycznie były używane. Niektórzy paleontolodzy uważają, że pomogli pterozaurom odróżnić jeden gatunek od drugiego, podczas gdy inni twierdzą, że przyciągały partnerów, regulowały ciepło lub działały jako ster w powietrzu lub kil w wodzie [źródła: Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej ].

Dopóki paleontolodzy nie wymyślą, jak przywrócić do życia pterozaury w stylu Parku Jurajskiego , będą musieli polegać na skamielinach, aby wyjaśnić, jakie były te stworzenia. Odkąd pierwsze odkrycie pozostaje pterozaura pod koniec XVIII wieku, próbują to zrobić - z różnym skutkiem.

Widzicie, dobre szczątki pterozaurów są stosunkowo rzadkie i często niekompletne, ponieważ ich lekkie, puste w środku kości są kruche i niezbyt dobrze nadają się do procesu fosylizacji. Nawet jeśli zostanie znaleziony dobry okaz, można go łatwo uszkodzić podczas ekstrakcji, transportu i przygotowania. W rezultacie pterozaury przedstawiły szczególnie trudną zagadkę, którą paleontolodzy wciąż próbują rozwiązać [źródła: American Museum of Natural History, „Fossils” ].

Nikt nie jest pewien, kto znalazł pierwszy szkielet pterozaura, ale został on wykopany ze 150-milionowej warstwy wapienia w Niemczech w latach 1767-1784 [źródło: Świtek]. Okaz trafił następnie do Cosimo Alessandro Colliniego, włoskiego przyrodnika, który tak naprawdę nie wiedział, co z nim zrobić. Niesłusznie doszedł do wniosku, że jego niezwykle długi czwarty palec podtrzymywał wiosło do pływania, chociaż w jego obronie szkielet został znaleziony w starożytnej lagunie, otoczonej skamieniałymi szczątkami stworzeń oceanicznych. Dopiero w 1801 roku francuski przyrodnik Georges Cuvier zorientował się, że okaz, który później nazwał „pterodaktylem”, nie miał wioseł, ale skrzydła. Pomimo tego wczesnego zainteresowania pterozaurami, paleontolodzy szybko stracili zainteresowanie tymi stworzeniami, ponieważ skamieniałości okazały się rzadkie i słabo poznane [źródła: Monastersky , Switek ].

W latach siedemdziesiątych XX wieku nowoczesne teorie i techniki ponownie zwróciły uwagę na pterozaury. Podczas gdy paleontolodzy od dawna podejrzewali, że latające gady zjadają ryby, nowe badania sugerują, że były o wiele mniej wybredne, a dieta obejmowała również małe słodkowodne bezkręgowce, a nawet małe dinozaury. Odkrycia miejsc lęgowych i skamieniałych jaj wykazały, że pterozaury prawdopodobnie gromadziły się w grupach i składały jaja o miękkich ściankach, które zakopały dla ochrony. Jedno jajo, odkryte w 2004 roku, zawierało nawet nieklęsłego małego pterozaura! Na podstawie tego znaleziska paleontolodzy byli w stanie ustalić, że istoty te prawdopodobnie były w stanie same o siebie zadbać, a nawet latać wkrótce po wykluciu. Aha, i grzebienie głowy? Te mogły być unikalne dla mężczyzn [źródła: Switek , Unwin ,Niż ].

Najwyraźniej przeprowadzono wiele ekscytujących badań, ale bądźcie czujni na więcej: jeden z paleontologów ogłosił XXI wiek „złotym wiekiem badań nad pterozaurami”.

Kłopoty z „Pterodaktylem”

Odkąd Cuvier nazwał swój okaz „pterodaktylem” w 1812 roku, termin „pterodaktyl” był często używany jako ogólna nazwa wszystkich latających gadów. Dzisiaj paleontolodzy szybko wskazują, że prawidłowy termin to „pterozaur” [źródła: Taquet i Padian , Naish ].

Kiedy przyrodnicy po raz pierwszy zaczęli badać skamieniałości pterozaurów na przełomie XIX i XX wieku, mieli taką samą reakcję, jak prawdopodobnie: Co to jest? Tak naprawdę nie mieli do czego porównywać kości, w wyniku czego błędne teorie zaczęły latać szybciej niż pterozaur z wiatrem w plecy. Ale to jest nauka. Nowe odkrycia wkrótce doprowadziły do ​​nowej wiedzy, a dziś paleontolodzy wiedzą znacznie więcej o miejscu pterozaurów w historii ewolucji .

Nic dziwnego, że naukowcy początkowo próbowali połączyć pterozaury ze współczesnymi ptakami i nietoperzami, biorąc pod uwagę ich wspólną zdolność latania. Profesor anatomii i chirurgii Samuel Thomas von Sommering jako pierwszy zasugerował, że na początku XIX wieku te stworzenia były jakimś rodzajem nietoperza, a teorię potwierdziły tylko całkiem świetne rysunki futrzanych pterozaurów z dużymi uszami. Paleontolog Harry Seeley popełnił podobny błąd w swojej książce z 1901 roku „Dragons of the Sky”, w której upierał się, że ptaki były potomkami pterozaurów [źródło: Unwin ].

Chociaż istnieje wiele powodów, dla których ci dwaj mężczyźni się mylili, najbardziej podstawowe wyjaśnienie dotyczy skrzydeł. Zarówno u nietoperzy, jak i pterozaurów skrzydła są wykonane z błony rozciągniętej między ich rękami i nogami. Jednak zewnętrzna część tego skrzydła jest obsługiwana przez cztery palce u nietoperzy i tylko jeden palec u pterozaurów. Skrzydła ptaków są w większości podparte na ich ramionach i są oczywiście pokryte piórami [źródła: Unwin , Hutchinson ].

Mniej jasne jest to, co pojawiło się przed pterozaurami. Cuvier, francuski przyrodnik, zrobił krok we właściwym kierunku, sugerując na początku XIX wieku, że pterozaury są gadami (chociaż teoria ta nie zyskała pełnej akceptacji przez kolejny wiek). Od tego czasu paleontolodzy tępo pracują nad swoimi dłutami, próbując umieścić je na drzewie genealogicznym gadów. Problem polega na tym, że nikt nie znalazł protopterozaura - w zasadzie skamieniałości przejściowej między pterozaurami a ich jaszczuropodobnymi przodkami. Ale to nie powstrzymało paleontologów od zgadywania. Spośród czterech głównych teorii wyjaśniających pochodzenie pterozaurów, ta, która wydaje się być najbardziej akceptowana, umieszcza je w Ornithodira, swego rodzaju siostrzanej grupie dinozaurów [źródła: Unwin , Witton ].

Pterozaury nie są dinozaurami

Nie ulegaj pokusie nazywania pterozaurów „latającymi dinozaurami”. Chociaż te dwie grupy są prawdopodobnie powiązane, nie są tym samym. To tak, jakby ktoś powiedział, że jesteśmy torbaczami: wydaje mi się, że mamy z nimi pewne cechy wspólne, ale wciąż są naprawdę duże różnice [źródło: Świtek ].

Trudno sobie wyobrazić zwierzę wielkości żyrafy, które unosi się z ziemi i długo unosi się w powietrzu. W końcu ptaki i nietoperze nie są tak duże! Ale jeśli chodzi o pterozaury, zapomnij o tym, co wiesz o współczesnych lotnikach. Te latające gady, które wzbiły się w przestworza około 80 milionów lat przed naszymi upierzonymi i puszystymi przyjaciółmi, miały własne strategie wystrzeliwania w powietrze i szybowania nad prehistoryczną ziemią [źródło: Habib ]. Okazuje się, że byli w tym całkiem dobrzy.

Jak wspomnieliśmy wcześniej, skrzydła pterozaura składały się z błony rozpiętej między nogami, rękami i wyjątkowo długim czwartym palcem. Kości skrzydeł - wydrążone i cienkie jak karta do gry - były niewiarygodnie lekkie i elastyczne, ale także bardzo mocne. Wspierały skórę i błonę mięśniową, wzmocnioną długimi włóknami biegnącymi od przodu do tyłu. System ten pozwolił pterozaurom dostosować napięcie i kształt skrzydeł w celu uzyskania maksymalnej zdolności latania [źródło: Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej ].

Ale jak oni zeszli z ziemi? Podobnie jak współczesne nietoperze i ptaki, pterozaury nie zaczęły po prostu trzepotać skrzydłami, aby wzbić się w powietrze; najpierw musieli wzbić się w powietrze, a potem zaatakować skrzydłami. Początkowo paleontolodzy doszli do wniosku, że musieli zeskoczyć z tylnych nóg, ponieważ tak właśnie robią ptaki. Jednak dalsze badania anatomii pterozaurów ujawniły, że ramiona tych stworzeń były w rzeczywistości silniejsze niż ich nogi - dokładnie w przeciwieństwie do ptaków. To, w połączeniu z nowymi odkryciami, że były czworonożne (chodził na czworakach), sugerowało, że pterozaury również używały wszystkich czterech kończyn do katapultowania się w powietrze. Więcej kończyn oznaczało więcej mocy, dając nawet największym pterozaurom kilka poważnych ulepszeń [źródło: Vogel ].

Ta strategia startowa, mimo że ma ponad 200 milionów lat, ostatnio zwróciła uwagę Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych. Współpracując z badaczem pterozaurów, mają nadzieję opracować system samolotów, który umożliwi pilotom wykonywanie szybkich pionowych startów lub startowanie bez dużej ilości paliwa. Jeśli kiedykolwiek uda im się to udać, lot naprawdę zatoczy pełne koło: od pierwszych latających kręgowców po najnowszą technologię lotniczą [źródło: Sneed ].

Uwaga autora: Jak działały pterozaury

Jak prawie każdy mały chłopiec mojego pokolenia kochałem dinozaury. Lubiłem o nich czytać, odwiedzać muzea o nich i nosić je na moich T-shirtach. Moja mama powiedziała, że ​​jestem w zasadzie chodzącą encyklopedią dinozaurów, gotową do określenia długości i okresu dla każdego gatunku od Tyrannosaurus rex do Brachiozaurus . Wyobraź sobie moje zdziwienie, gdy studiowałem ten artykuł, gdy dowiedziałem się, że pterozaury nie były w rzeczywistości dinozaurami. Nawet nie użyłem właściwej nazwy, omyłkowo nazywając je „pterodaktylami”. Mały ja byłbym rozczarowany, ale cieszyłbym się, że miałbym okazję wyjaśnić sprawę - i poprosić, by ktoś poza mamą, słuchający go, opowiadał o prehistorycznych gadach.

Powiązane artykuły