Pterosaury - Lietajúce plazy

100 miliónov rokov evolúcie pterosaurov

Fosílny exemplár Rhamphorhynchus (Wikimedia Commons).

Pterosaury („okrídlené jašterice“) majú osobitné miesto v histórii života na Zemi: boli to prvé stvorenia okrem hmyzu, ktoré úspešne osídlili oblohu. Evolúcia pterosaurov sa zhruba podobala evolúcii ich suchozemských bratrancov, dinosaurov, ako malého „bazálneho“ druhu neskorého trias obdobie postupne ustúpilo väčším, vyspelejším formám v r Jurský a kriedový .

Predtým, ako budeme pokračovať, je však dôležité vyriešiť jednu dôležitú mylnú predstavu. Paleontológovia našli nespochybniteľný dôkaz, že moderné vtáky nepochádzajú z pterosaurov, ale z malých, operených dinosaurov viazaných na zem (v skutočnosti, ak by ste mohli nejako porovnať DNA holuba, Tyrannosaurus rex a a Pteranodon , prvé dve by boli navzájom tesnejšie ako jedna z nich s treťou). Toto je príklad toho, čo biológovia nazývajú konvergentná evolúcia: príroda má spôsob, ako nájsť rovnaké riešenia (krídla, duté kosti atď.) na rovnaký problém (ako lietať).

Prvé Pterosaury

Rovnako ako v prípade dinosaurov, paleontológovia zatiaľ nemajú dostatok dôkazov na to, aby identifikovali jediného prastarého plaza, ktorý nie je dinosaurom, z ktorého sa vyvinuli všetky pterosaury (chýbajúci „chýbajúci článok“ – povedzme pozemský archosaurus s polorozvinutými chlopňami kože - môže byť povzbudzujúce kreacionistov , ale musíte si uvedomiť, že skamenenie je vecou náhody. Väčšina prehistorických druhov nie je zastúpená vo fosílnych záznamoch, jednoducho preto, že zomreli v podmienkach, ktoré neumožňovali ich zachovanie.)

Prvé pterosaury, o ktorých máme fosílne dôkazy, prekvitali v období stredného až neskorého triasu, asi pred 230 až 200 miliónmi rokov. Tieto lietajúce plazy sa vyznačovali malými rozmermi a dlhými chvostmi, ako aj nejasnými anatomickými znakmi (ako kostné štruktúry v ich krídlach), ktoré ich odlišovali od pokročilejších pterosaurov, ktorí nasledovali. Medzi tieto „rhamphorhynchoidné“ pterosaury, ako sa im hovorí, patriaEudimorphodon(jeden z prvých známych pterosaurov),Dorygnathusa Rhamphorhynchus , a pretrvali do včasnej až strednej jury.

Jedným z problémov pri identifikácii rhamforhynchoidných pterosaurov z obdobia neskorého triasu a ranej jury je, že väčšina exemplárov bola objavená v dnešnom Anglicku a Nemecku. Nie je to preto, že by rané pterosaury radi lietali v západnej Európe; skôr, ako je vysvetlené vyššie, fosílie môžeme nájsť len v tých oblastiach, ktoré sa hodia na tvorbu fosílií. Možno existovali obrovské populácie ázijských alebo severoamerických pterosaurov, ktoré sa mohli (alebo nemuseli) anatomicky líšiť od tých, ktoré poznáme.

Neskôr Pterosaury

V období neskorej Jury boli rhamforhynchoidné pterosaury do značnej miery nahradené pterodaktyloidnými pterosaurami – lietajúcimi plazmi s väčšími krídlami a kratším chvostom, ktorých príkladom sú známe Pterodactylus a Pteranodon . (Najskorší identifikovaný člen tejto skupiny, Kryptodrakon, žil asi pred 163 miliónmi rokov.) Vďaka svojim väčším a lepšie manévrovateľným krídlam kože boli tieto pterosaury schopné kĺzať sa ďalej, rýchlejšie a vyššie po oblohe a znášať sa ako orly. vytrhávať ryby z hladín oceánov, jazier a riek.

Počas kriedový Pterodaktyloidy prevzali dinosaury v jednom dôležitom ohľade: rastúci trend smerom k gigantizmu. V strednej kriede vládli oblohe Južnej Ameriky obrovské farebné pterosaury ako Tapejara aTupuxuara, ktorý mal rozpätie krídel 16 alebo 17 stôp; Napriek tomu títo veľkí letci vyzerali ako vrabce vedľa skutočných obrov neskorej kriedy, Quetzalcoatlus a Zhejiangopterus, ktorých rozpätie krídel presahuje 30 stôp (oveľa väčšie ako najväčšie orly žijúce dnes).

Tu sa dostávame k ďalšiemu dôležitému „ale“. Obrovská veľkosť týchto „azhdarchidov“ (ako sú obrie pterosaury známe) viedla niektorých paleontológov k špekuláciám, že v skutočnosti nikdy nelietali. Napríklad nedávna analýza Quetzalcoatlusa s veľkosťou žirafy ukazuje, že mal niektoré anatomické rysy (napríklad malé chodidlá a stuhnutý krk), ktoré sú ideálne na prenasledovanie malých dinosaurov na súši. Keďže evolúcia má tendenciu opakovať rovnaké vzorce, odpovedalo by to na trápnu otázku, prečo sa moderné vtáky nikdy nevyvinuli do veľkostí podobných azhdarchidom.

V každom prípade, na konci kriedového obdobia, pterosaury - veľké aj malé - vymreli spolu so svojimi bratrancami, suchozemskými dinosaurami amorské plazy. Je možné, že prevaha skutočných operených vtákov predznamenala skazu pre pomalšie, menej všestranné pterosaury, alebo že v dôsledku K/T vyhynutie a praveké ryby že počet týchto lietajúcich plazov, ktoré sa živili, sa drasticky znížil.

Správanie pterosaurov

Okrem ich relatívnej veľkosti, pterosaury z Jurský a kriedový obdobia sa od seba líšili dvoma dôležitými spôsobmi: stravovacími návykmi a zdobením. Vo všeobecnosti môžu paleontológovia odvodiť potravu pterosaura z veľkosti a tvaru jeho čeľustí a pri pohľade na podobné správanie u moderných vtákov (ako sú pelikány a čajky). Pterosaury s ostrým úzkym zobákom sa s najväčšou pravdepodobnosťou živili rybami, kým anomálne rody akoPterodaustrokŕmil sa planktónom (asi tisíc drobných zubov tohto pterosaura tvorilo filter, ako má modrá veľryba) a tesákyJeholopterusmožno cicali krv dinosaurov ako upírsky netopier (hoci väčšina paleontológov túto predstavu odmieta).

Podobne ako moderné vtáky, aj niektoré pterosaury mali bohatú výzdobu – nie pestrofarebné perie, ktoré sa pterosaurom nikdy nepodarilo vyvinúť, ale výrazné temena hlavy. Napríklad,TupuxuaraZaoblený hrebeň bol bohatý na krvné cievy, čo naznačuje, že pri páriacich sa displejoch mohol zmeniť farbu. Ornithocheirus mal na hornej a dolnej čeľusti zhodné hrebene (hoci nie je jasné, či sa používali na účely vystavovania alebo kŕmenia).

Najkontroverznejšie sú však dlhé kostnaté hrebene na vrcholoch pterosaurov ako Pteranodon aNyctosaurus. Niektorí paleontológovia sa domnievajú, že hrebeň Pteranodona slúžil ako kormidlo, ktoré ho pomáhalo stabilizovať počas letu, zatiaľ čo iní špekulujú, že Nyctosaurus mohol mať na sebe farebnú „plachtu“ kože. Ide o zábavný nápad, no niektorí odborníci na aerodynamiku pochybujú, že tieto úpravy mohli byť skutočne funkčné.

Fyziológia pterosaurov

Kľúčová vlastnosť, ktorá odlišovala pterosaury od pevninských operených dinosaurov to, čo sa vyvinulo na vtáky, bola povaha ich 'krídel' - ktoré pozostávali zo širokých chlopní kože spojených s predĺženým prstom na každej ruke. Hoci tieto ploché, široké konštrukcie poskytovali dostatok vztlaku, mohli byť vhodnejšie na pasívne kĺzanie ako na motorový, mávavý let, o čom svedčí dominancia skutočnéhoprehistorických vtákovdo konca kriedového obdobia (čo možno pripísať ich zvýšenej manévrovateľnosti).

Hoci sú len vzdialene príbuzní, starí pterosaury a moderné vtáky môžu mať spoločnú jednu dôležitú vlastnosť: teplokrvný metabolizmus . Existujú dôkazy, že niektoré pterosaury (naprhluchý) vyšportovaná srsť z primitívnej srsti, čo je vlastnosť, ktorá sa zvyčajne spája s teplokrvnými cicavcami, a nie je jasné, či studenokrvný plaz mohol vytvoriť dostatok vnútornej energie, aby sa udržal v lete.

Rovnako ako moderné vtáky, aj pterosaury sa vyznačovali ostrým zrakom (nevyhnutnosťou na lov zo stoviek stôp vo vzduchu!), čo znamenalo nadpriemerne väčší mozog, než aký majú suchozemské alebo vodné plazy. Pomocou pokročilých techník vedci dokonca dokázali „rekonštruovať“ veľkosť a tvar mozgu niektorých rodov pterosaurov, čím dokázali, že obsahovali pokročilejšie „koordinačné centrá“ ako porovnateľné plazy.

Pterosaury („okrídlené jašterice“) majú osobitné miesto v histórii života na Zemi: boli to prvé stvorenia okrem hmyzu, ktoré úspešne osídlili oblohu. Evolúcia pterosaurov sa zhruba podobala evolúcii ich suchozemských príbuzných dinosaurov, keďže malé, „bazálne“ druhy z obdobia neskorého triasu postupne ustúpili väčším a pokročilejším formám v jure a kriede.

Predtým, ako budeme pokračovať, je však dôležité vyriešiť jednu dôležitú mylnú predstavu. Paleontológovia našli nespochybniteľný dôkaz, že moderné vtáky nepochádzajú z pterosaurov, ale z malých, operených dinosaurov viazaných na zem (v skutočnosti, ak by ste mohli nejako porovnať DNA holuba, Tyrannosaurus rex a a Pteranodon , prvé dve by boli navzájom tesnejšie ako jedna z nich s treťou). Toto je príklad toho, čo biológovia nazývajú konvergentná evolúcia: príroda má spôsob, ako nájsť rovnaké riešenia (krídla, duté kosti atď.) na rovnaký problém (ako lietať).

Prvé Pterosaury

Rovnako ako v prípade dinosaurov, paleontológovia zatiaľ nemajú dostatok dôkazov na to, aby identifikovali jediného prastarého plaza, ktorý nie je dinosaurom, z ktorého sa vyvinuli všetky pterosaury (chýbajúci „chýbajúci článok“ – povedzme pozemský archosaurus s polorozvinutými chlopňami kože - môže byť povzbudzujúce kreacionistov , ale musíte si uvedomiť, že skamenenie je vecou náhody. Väčšina prehistorických druhov nie je zastúpená vo fosílnych záznamoch, jednoducho preto, že zomreli v podmienkach, ktoré neumožňovali ich zachovanie.)

Prvé pterosaury, o ktorých máme fosílne dôkazy, prekvitali v období stredného až neskorého triasu, asi pred 230 až 200 miliónmi rokov. Tieto lietajúce plazy sa vyznačovali malými rozmermi a dlhými chvostmi, ako aj nejasnými anatomickými znakmi (ako kostné štruktúry v ich krídlach), ktoré ich odlišovali od pokročilejších pterosaurov, ktorí nasledovali. Medzi tieto „rhamphorhynchoidné“ pterosaury, ako sa im hovorí, patriaEudimorphodon(jeden z prvých známych pterosaurov),Dorygnathusa Rhamphorhynchus , a pretrvali do včasnej až strednej jury.

Jedným z problémov pri identifikácii rhamforhynchoidných pterosaurov z obdobia neskorého triasu a ranej jury je, že väčšina exemplárov bola objavená v dnešnom Anglicku a Nemecku. Nie je to preto, že by rané pterosaury radi lietali v západnej Európe; skôr, ako je vysvetlené vyššie, fosílie môžeme nájsť len v tých oblastiach, ktoré sa hodia na tvorbu fosílií. Možno existovali obrovské populácie ázijských alebo severoamerických pterosaurov, ktoré sa mohli (alebo nemuseli) anatomicky líšiť od tých, ktoré poznáme.

Neskôr Pterosaury

V období neskorej Jury boli rhamforhynchoidné pterosaury do značnej miery nahradené pterodaktyloidnými pterosaurami – lietajúcimi plazmi s väčšími krídlami a kratším chvostom, ktorých príkladom sú známe Pterodactylus a Pteranodon . (Najskorší identifikovaný člen tejto skupiny, Kryptodrakon, žil asi pred 163 miliónmi rokov.) Vďaka svojim väčším a lepšie manévrovateľným krídlam kože boli tieto pterosaury schopné kĺzať sa ďalej, rýchlejšie a vyššie po oblohe a znášať sa ako orly. vytrhávať ryby z hladín oceánov, jazier a riek.

Počas kriedový Pterodaktyloidy prevzali dinosaury v jednom dôležitom ohľade: rastúci trend smerom k gigantizmu. V strednej kriede vládli oblohe Južnej Ameriky obrovské farebné pterosaury ako Tapejara aTupuxuara, ktorý mal rozpätie krídel 16 alebo 17 stôp; Napriek tomu títo veľkí letci vyzerali ako vrabce vedľa skutočných obrov neskorej kriedy, Quetzalcoatlus a Zhejiangopterus, ktorých rozpätie krídel presahuje 30 stôp (oveľa väčšie ako najväčšie orly žijúce dnes).

Tu sa dostávame k ďalšiemu dôležitému „ale“. Obrovská veľkosť týchto „azhdarchidov“ (ako sú obrie pterosaury známe) viedla niektorých paleontológov k špekuláciám, že v skutočnosti nikdy nelietali. Napríklad nedávna analýza Quetzalcoatlusa s veľkosťou žirafy ukazuje, že mal niektoré anatomické rysy (napríklad malé chodidlá a stuhnutý krk), ktoré sú ideálne na prenasledovanie malých dinosaurov na súši. Keďže evolúcia má tendenciu opakovať rovnaké vzorce, odpovedalo by to na trápnu otázku, prečo sa moderné vtáky nikdy nevyvinuli do veľkostí podobných azhdarchidom.

V každom prípade, na konci kriedového obdobia, pterosaury - veľké aj malé - vymreli spolu so svojimi bratrancami, suchozemskými dinosaurami amorské plazy. Je možné, že prevaha skutočných operených vtákov predznamenala skazu pre pomalšie, menej všestranné pterosaury, alebo že v dôsledku K/T vyhynutie a praveké ryby že počet týchto lietajúcich plazov, ktoré sa živili, sa drasticky znížil.

Správanie pterosaurov

Okrem relatívnej veľkosti sa pterosaury z obdobia jury a kriedy navzájom líšili dvoma dôležitými spôsobmi: stravovacími návykmi a zdobením. Vo všeobecnosti môžu paleontológovia odvodiť potravu pterosaura z veľkosti a tvaru jeho čeľustí a pri pohľade na podobné správanie u moderných vtákov (ako sú pelikány a čajky). Pterosaury s ostrým úzkym zobákom sa s najväčšou pravdepodobnosťou živili rybami, kým anomálne rody akoPterodaustrokŕmil sa planktónom (asi tisíc drobných zubov tohto pterosaura tvorilo filter, ako má modrá veľryba) a tesákyJeholopterusmožno cicali krv dinosaurov ako upírsky netopier (hoci väčšina paleontológov túto predstavu odmieta).

Podobne ako moderné vtáky, aj niektoré pterosaury mali bohatú výzdobu – nie pestrofarebné perie, ktoré sa pterosaurom nikdy nepodarilo vyvinúť, ale výrazné temena hlavy. Napríklad,TupuxuaraZaoblený hrebeň bol bohatý na krvné cievy, čo naznačuje, že pri páriacich sa displejoch mohol zmeniť farbu. Ornithocheirus mal na hornej a dolnej čeľusti zhodné hrebene (hoci nie je jasné, či sa používali na účely vystavovania alebo kŕmenia).

Najkontroverznejšie sú však dlhé kostnaté hrebene na vrcholoch pterosaurov ako Pteranodon aNyctosaurus. Niektorí paleontológovia sa domnievajú, že hrebeň Pteranodona slúžil ako kormidlo, ktoré ho pomáhalo stabilizovať počas letu, zatiaľ čo iní špekulujú, že Nyctosaurus mohol mať na sebe farebnú „plachtu“ kože. Ide o zábavný nápad, no niektorí odborníci na aerodynamiku pochybujú, že tieto úpravy mohli byť skutočne funkčné.

Fyziológia pterosaurov

Kľúčová vlastnosť, ktorá odlišovala pterosaury od pevninských operených dinosaurov to, čo sa vyvinulo na vtáky, bola povaha ich 'krídel' - ktoré pozostávali zo širokých chlopní kože spojených s predĺženým prstom na každej ruke. Hoci tieto ploché, široké konštrukcie poskytovali dostatok vztlaku, mohli byť vhodnejšie na pasívne kĺzanie ako na motorový, mávavý let, o čom svedčí dominancia skutočnéhoprehistorických vtákovdo konca kriedového obdobia (čo možno pripísať ich zvýšenej manévrovateľnosti).

Hoci sú len vzdialene príbuzní, starí pterosaury a moderné vtáky môžu mať spoločnú jednu dôležitú vlastnosť: teplokrvný metabolizmus . Existujú dôkazy, že niektoré pterosaury (naprhluchý) vyšportovaná srsť z primitívnej srsti, čo je vlastnosť, ktorá sa zvyčajne spája s teplokrvnými cicavcami, a nie je jasné, či studenokrvný plaz mohol vytvoriť dostatok vnútornej energie, aby sa udržal v lete.

Rovnako ako moderné vtáky, aj pterosaury sa vyznačovali ostrým zrakom (nevyhnutnosťou na lov zo stoviek stôp vo vzduchu!), čo znamenalo nadpriemerne väčší mozog, než aký majú suchozemské alebo vodné plazy. Pomocou pokročilých techník vedci dokonca dokázali „rekonštruovať“ veľkosť a tvar mozgu niektorých rodov pterosaurov, čím dokázali, že obsahovali pokročilejšie „koordinačné centrá“ ako porovnateľné plazy.