Pterozavri - leteči plazilci

100 milijonov let evolucije pterozavra

Fosilni primerek Rhamphorhynchus (Wikimedia Commons).

Pterozavri ('krilati kuščarji') imajo posebno mesto v zgodovini življenja na zemlji: bili so prva bitja, razen žuželk, ki so uspešno naselila nebo. Evolucija pterozavrov je bila približno enaka razvoju njihovih kopenskih bratrancev, dinozavrov, kot majhne, ​​'bazalne' vrste poznega trias obdobje se je postopoma umaknilo večjim, naprednejšim oblikam v Jurski in Kreda .

Preden pa nadaljujemo, je pomembno, da obravnavamo eno pomembno napačno predstavo. Paleontologi so našli neizpodbiten dokaz, da sodobne ptice ne izvirajo iz pterozavrov, temveč iz majhnih, pernatih dinozavrov, vezanih na kopno (pravzaprav, če bi lahko nekako primerjali DNK goloba, Tiranozaver Rex in a Pteranodon , bi bila prva dva tesneje povezana drug z drugim kot kateri koli s tretjim). To je primer tega, kar biologi imenujejo konvergentna evolucija: narava ima način, kako najti enake rešitve (krila, votle kosti itd.) za isti problem (kako leteti).

Prvi pterozavri

Kot velja za dinozavre, paleontologi še nimajo dovolj dokazov za identifikacijo enega samega starodavnega plazilca, ki ni dinozavr, iz katerega so se razvili vsi pterozavri (pomanjkanje 'manjkajočega člena' - recimo zemeljskega arhozaver z napol razvitimi kožnimi zavihki – morda razveseljujoče kreacionisti , vendar se morate zavedati, da je fosilizacija stvar naključja. Večina prazgodovinskih vrst ni predstavljenih v fosilnih zapisih preprosto zato, ker so umrle v razmerah, ki niso omogočale njihove ohranitve.)

Prvi pterozavri, za katere imamo fosilne dokaze, so cveteli v obdobju srednjega do poznega triasa, pred približno 230 do 200 milijoni let. Za te leteče plazilce je bila značilna njihova majhnost in dolgi rep, pa tudi nejasne anatomske značilnosti (kot so strukture kosti v krilih), po katerih so se razlikovali od naprednejših pterozavrov, ki so sledili. Ti 'ramforinhoidni' pterozavri, kot se imenujejo, vključujejoEudimorfodon(eden najzgodnejših znanih pterozavrov),Dorygnathusin Rhamphorhynchus , in so vztrajali v zgodnjem do srednjem jurskem obdobju.

Ena od težav pri prepoznavanju ramforinhoidnih pterozavrov poznega triasa in zgodnje jure je, da je bila večina primerkov izkopanih v sodobni Angliji in Nemčiji. To ni zato, ker so zgodnji pterozavri radi poleteli v zahodni Evropi; namesto tega, kot je pojasnjeno zgoraj, lahko najdemo le fosile na tistih območjih, ki so bila primerna za nastanek fosilov. Morda so obstajale ogromne populacije azijskih ali severnoameriških pterozavrov, ki so se lahko (ali pa tudi ne) anatomsko razlikovale od tistih, ki jih poznamo.

Kasnejši pterozavri

Do poznega jurskega obdobja so ramforinhoidne pterozavre v veliki meri zamenjali pterodaktiloidni pterozavri – leteči plazilci z večjimi krili in krajšim repom, ki jih ponazarjajo dobro znani Pterodaktil in Pteranodon . (Najzgodnejši identificirani član te skupine, Kriptodrakon, je živel pred približno 163 milijoni let.) S svojimi večjimi, bolj okretnimi kožnimi peruti so lahko ti pterozavri drseli dlje, hitreje in višje v nebu ter se zavihteli navzdol kot orli trgati ribe z gladine oceanov, jezer in rek.

Med Kreda obdobju so pterodaktiloidi prevzeli dinozavre v enem pomembnem pogledu: vse večji trend k gigantizmu. V srednji kredi so nebu Južne Amerike vladali ogromni, pisani pterozavri, kot sta Tapejara inTupuxuara, ki je imel razpon kril 16 ali 17 čevljev; še vedno so bili ti veliki letalci videti kot vrabci poleg pravih velikanov pozne krede, Quetzalcoatlus in Zhejiangopterus, katerih razpon kril je presegal 30 čevljev (veliko večji od največjih danes živečih orlov).

Tukaj pridemo do še enega zelo pomembnega 'ampak'. Ogromna velikost teh 'aždarhidov' (kot so znani orjaški pterozavri) je nekatere paleontologe navedla na domnevo, da dejansko nikoli niso leteli. Na primer, nedavna analiza Quetzalcoatlusa v velikosti žirafe kaže, da je imel nekatere anatomske značilnosti (kot so majhna stopala in otrdel vrat), ki so idealne za zalezovanje majhnih dinozavrov na kopnem. Ker se evolucija nagiba k ponavljanju istih vzorcev, bi to odgovorilo na neprijetno vprašanje, zakaj se sodobne ptice nikoli niso razvile do velikosti, podobne azhdarchid.

Kakor koli že, do konca obdobja krede so pterozavri - tako veliki kot majhni - izumrli skupaj s svojimi bratranci, kopenskimi dinozavri inmorski plazilci. Možno je, da je prevlada pravih pernatih ptic pomenila pogubo za počasnejše, manj vsestranske pterozavre ali da je po K/T Izumrtje the prazgodovinske ribe s katerimi so se hranili ti leteči plazilci, se je število drastično zmanjšalo.

Vedenje pterozavra

Poleg njihove relativne velikosti so pterozavri Jurski in Kreda obdobja so se med seboj razlikovala v dveh pomembnih pogledih: v prehranjevalnih navadah in okrasju. Na splošno lahko paleontologi sklepajo o pterozavrovi prehrani na podlagi velikosti in oblike njegovih čeljusti ter z opazovanjem podobnega vedenja pri sodobnih pticah (kot so pelikani in galebi). Pterozavri z ostrimi, ozkimi kljuni so se najverjetneje preživljali z ribami, medtem ko so se nenavadni rodovi, kotPterodaustrohranil s planktonom (približno tisoč drobnih zob tega pterozavra je tvorilo filter, kot pri modrem kitu) in zobatoJeholopterusmorda sesal dinozavrovo kri kot vampirski netopir (čeprav večina paleontologov to idejo zavrača).

Tako kot sodobni ptiči so imeli tudi nekateri pterozavri bogato okrasje - ne živo obarvanega perja, ki ga pterozavrom nikoli ni uspelo razviti, ampak izrazite naglavne grebene. na primerTupuxuaraNjegov zaobljeni greben je bil bogat s krvnimi žilami, kar kaže na to, da je morda spremenil barvo pri parjenju, medtem ko Ornithocheirus je imel enake grebene na zgornji in spodnji čeljusti (čeprav ni jasno, ali so bili uporabljeni za prikazovanje ali hranjenje).

Najbolj kontroverzni pa so dolgi, koščeni grebeni na vrhu nogginov pterozavrov, npr. Pteranodon inNiktozaver. Nekateri paleontologi menijo, da je pteranodonov greben služil kot krmilo, ki mu je pomagalo pri stabilizaciji med letom, medtem ko drugi špekulirajo, da je Nyctosaurus morda nosil pisano 'jadro' iz kože. To je zabavna ideja, vendar nekateri strokovnjaki za aerodinamiko dvomijo, da bi te prilagoditve lahko bile resnično funkcionalne.

Fiziologija pterozavra

Ključna lastnost, ki je razlikovala pterozavre od kopenskih pernati dinozavri v ptice se je razvila narava njihovih 'kril'-- ki so bila sestavljena iz širokih kožnih zavihkov, povezanih z iztegnjenim prstom na vsaki roki. Čeprav so te ploščate, široke strukture zagotavljale veliko vzgona, so bile morda bolj primerne za pasivno drsenje kot motorizirano letenje z zamahom, kar dokazuje prevladujoč praviprazgodovinske pticedo konca obdobja krede (kar je mogoče pripisati njihovi povečani manevrski sposobnosti).

Čeprav so le v daljnem sorodstvu, imajo lahko starodavni pterozavri in sodobne ptice eno pomembno skupno lastnost: toplokrvni metabolizem . Obstajajo dokazi, da nekateri pterozavri (nprgluh) je imel dlako iz primitivne dlake, značilnost, ki jo običajno povezujemo s toplokrvnimi sesalci, in ni jasno, ali bi lahko hladnokrvni plazilec ustvaril dovolj notranje energije, da bi se vzdržal med letom.

Tako kot sodobne ptice je tudi pterozavre odlikoval oster vid (potreben za lov z višine sto metrov v zraku!), ki je vključeval možgane, večje od povprečja, kot jih imajo kopenski ali vodni plazilci. Z uporabo naprednih tehnik je znanstvenikom uspelo celo 'rekonstruirati' velikost in obliko možganov nekaterih rodov pterozavrov, kar dokazuje, da so vsebovali naprednejše 'koordinacijske centre' kot primerljivi plazilci.

Pterozavri ('krilati kuščarji') imajo posebno mesto v zgodovini življenja na zemlji: bili so prva bitja, razen žuželk, ki so uspešno naselila nebo. Evolucija pterozavrov je približno potekala vzporedno z razvojem njihovih kopenskih bratrancev, dinozavrov, saj so se majhne, ​​'bazalne' vrste poznega triasa postopoma umaknile večjim, naprednejšim oblikam v juri in kredi.

Preden pa nadaljujemo, je pomembno, da obravnavamo eno pomembno napačno predstavo. Paleontologi so našli neizpodbiten dokaz, da sodobne ptice ne izvirajo iz pterozavrov, temveč iz majhnih, pernatih dinozavrov, vezanih na kopno (pravzaprav, če bi lahko nekako primerjali DNK goloba, Tiranozaver Rex in a Pteranodon , bi bila prva dva tesneje povezana drug z drugim kot kateri koli s tretjim). To je primer tega, kar biologi imenujejo konvergentna evolucija: narava ima način, kako najti enake rešitve (krila, votle kosti itd.) za isti problem (kako leteti).

Prvi pterozavri

Kot velja za dinozavre, paleontologi še nimajo dovolj dokazov za identifikacijo enega samega starodavnega plazilca, ki ni dinozavr, iz katerega so se razvili vsi pterozavri (pomanjkanje 'manjkajočega člena' - recimo zemeljskega arhozaver z napol razvitimi kožnimi zavihki – morda razveseljujoče kreacionisti , vendar se morate zavedati, da je fosilizacija stvar naključja. Večina prazgodovinskih vrst ni predstavljenih v fosilnih zapisih preprosto zato, ker so umrle v razmerah, ki niso omogočale njihove ohranitve.)

Prvi pterozavri, za katere imamo fosilne dokaze, so cveteli v obdobju srednjega do poznega triasa, pred približno 230 do 200 milijoni let. Za te leteče plazilce je bila značilna njihova majhnost in dolgi rep, pa tudi nejasne anatomske značilnosti (kot so strukture kosti v krilih), po katerih so se razlikovali od naprednejših pterozavrov, ki so sledili. Ti 'ramforinhoidni' pterozavri, kot se imenujejo, vključujejoEudimorfodon(eden najzgodnejših znanih pterozavrov),Dorygnathusin Rhamphorhynchus , in so vztrajali v zgodnjem do srednjem jurskem obdobju.

Ena od težav pri prepoznavanju ramforinhoidnih pterozavrov poznega triasa in zgodnje jure je, da je bila večina primerkov izkopanih v sodobni Angliji in Nemčiji. To ni zato, ker so zgodnji pterozavri radi poleteli v zahodni Evropi; namesto tega, kot je pojasnjeno zgoraj, lahko najdemo le fosile na tistih območjih, ki so bila primerna za nastanek fosilov. Morda so obstajale ogromne populacije azijskih ali severnoameriških pterozavrov, ki so se lahko (ali pa tudi ne) anatomsko razlikovale od tistih, ki jih poznamo.

Kasnejši pterozavri

Do poznega jurskega obdobja so ramforinhoidne pterozavre v veliki meri zamenjali pterodaktiloidni pterozavri – leteči plazilci z večjimi krili in krajšim repom, ki jih ponazarjajo dobro znani Pterodaktil in Pteranodon . (Najzgodnejši identificirani član te skupine, Kriptodrakon, je živel pred približno 163 milijoni let.) S svojimi večjimi, bolj okretnimi kožnimi peruti so lahko ti pterozavri drseli dlje, hitreje in višje v nebu ter se zavihteli navzdol kot orli trgati ribe z gladine oceanov, jezer in rek.

Med Kreda obdobju so pterodaktiloidi prevzeli dinozavre v enem pomembnem pogledu: vse večji trend k gigantizmu. V srednji kredi so nebu Južne Amerike vladali ogromni, pisani pterozavri, kot sta Tapejara inTupuxuara, ki je imel razpon kril 16 ali 17 čevljev; še vedno so bili ti veliki letalci videti kot vrabci poleg pravih velikanov pozne krede, Quetzalcoatlus in Zhejiangopterus, katerih razpon kril je presegal 30 čevljev (veliko večji od največjih danes živečih orlov).

Tukaj pridemo do še enega zelo pomembnega 'ampak'. Ogromna velikost teh 'aždarhidov' (kot so znani orjaški pterozavri) je nekatere paleontologe navedla na domnevo, da dejansko nikoli niso leteli. Na primer, nedavna analiza Quetzalcoatlusa v velikosti žirafe kaže, da je imel nekatere anatomske značilnosti (kot so majhna stopala in otrdel vrat), ki so idealne za zalezovanje majhnih dinozavrov na kopnem. Ker se evolucija nagiba k ponavljanju istih vzorcev, bi to odgovorilo na neprijetno vprašanje, zakaj se sodobne ptice nikoli niso razvile do velikosti, podobne azhdarchid.

Kakor koli že, do konca obdobja krede so pterozavri - tako veliki kot majhni - izumrli skupaj s svojimi bratranci, kopenskimi dinozavri inmorski plazilci. Možno je, da je prevlada pravih pernatih ptic pomenila pogubo za počasnejše, manj vsestranske pterozavre ali da je po K/T Izumrtje the prazgodovinske ribe s katerimi so se hranili ti leteči plazilci, se je število drastično zmanjšalo.

Vedenje pterozavra

Poleg relativne velikosti so se pterozavri iz obdobja jure in krede med seboj razlikovali na dva pomembna načina: v prehranjevalnih navadah in okrasju. Na splošno lahko paleontologi sklepajo o pterozavrovi prehrani na podlagi velikosti in oblike njegovih čeljusti ter z opazovanjem podobnega vedenja pri sodobnih pticah (kot so pelikani in galebi). Pterozavri z ostrimi, ozkimi kljuni so se najverjetneje preživljali z ribami, medtem ko so se nenavadni rodovi, kotPterodaustrohranil s planktonom (približno tisoč drobnih zob tega pterozavra je tvorilo filter, kot pri modrem kitu) in zobatoJeholopterusmorda sesal dinozavrovo kri kot vampirski netopir (čeprav večina paleontologov to idejo zavrača).

Tako kot sodobni ptiči so imeli tudi nekateri pterozavri bogato okrasje - ne živo obarvanega perja, ki ga pterozavrom nikoli ni uspelo razviti, ampak izrazite naglavne grebene. na primerTupuxuaraNjegov zaobljeni greben je bil bogat s krvnimi žilami, kar kaže na to, da je morda spremenil barvo pri parjenju, medtem ko Ornithocheirus je imel enake grebene na zgornji in spodnji čeljusti (čeprav ni jasno, ali so bili uporabljeni za prikazovanje ali hranjenje).

Najbolj kontroverzni pa so dolgi, koščeni grebeni na vrhu nogginov pterozavrov, npr. Pteranodon inNiktozaver. Nekateri paleontologi menijo, da je pteranodonov greben služil kot krmilo, ki mu je pomagalo pri stabilizaciji med letom, medtem ko drugi špekulirajo, da je Nyctosaurus morda nosil pisano 'jadro' iz kože. To je zabavna ideja, vendar nekateri strokovnjaki za aerodinamiko dvomijo, da bi te prilagoditve lahko bile resnično funkcionalne.

Fiziologija pterozavra

Ključna lastnost, ki je razlikovala pterozavre od kopenskih pernati dinozavri v ptice se je razvila narava njihovih 'kril'-- ki so bila sestavljena iz širokih kožnih zavihkov, povezanih z iztegnjenim prstom na vsaki roki. Čeprav so te ploščate, široke strukture zagotavljale veliko vzgona, so bile morda bolj primerne za pasivno drsenje kot motorizirano letenje z zamahom, kar dokazuje prevladujoč praviprazgodovinske pticedo konca obdobja krede (kar je mogoče pripisati njihovi povečani manevrski sposobnosti).

Čeprav so le v daljnem sorodstvu, imajo lahko starodavni pterozavri in sodobne ptice eno pomembno skupno lastnost: toplokrvni metabolizem . Obstajajo dokazi, da nekateri pterozavri (nprgluh) je imel dlako iz primitivne dlake, značilnost, ki jo običajno povezujemo s toplokrvnimi sesalci, in ni jasno, ali bi lahko hladnokrvni plazilec ustvaril dovolj notranje energije, da bi se vzdržal med letom.

Tako kot sodobne ptice je tudi pterozavre odlikoval oster vid (potreben za lov z višine sto metrov v zraku!), ki je vključeval možgane, večje od povprečja, kot jih imajo kopenski ali vodni plazilci. Z uporabo naprednih tehnik je znanstvenikom uspelo celo 'rekonstruirati' velikost in obliko možganov nekaterih rodov pterozavrov, kar dokazuje, da so vsebovali naprednejše 'koordinacijske centre' kot primerljivi plazilci.