Nye paleontologiske funn endrer den rådende oppfatningen om pterosaurer - og de mest bisarre dyrene som noensinne har fløyet over jorden.
Pterosaur og Pterodactyl er to navn for utenlandske flygende vesener; den første av dem i oversettelse fra gresk betyr "wing lizard", den andre - "flying finger".
For første gang ble restene av et slikt dyr funnet på 1700-tallet. Siden den gang har forskere beskrevet mer enn 200 arter av vingede øgler, men den vanlige ideen om disse dragerne, som regjerte på himmelen i den mesozoiske tiden i mer enn 160 millioner år, er fortsatt den samme.
Vi forestiller oss dem alltid som klønete, men veldig farlige flygende krypdyr med en lang nebb og lærrike vinger, pacende på bakbena som pingviner.
Ta for eksempel filmen A Million Years BC fra 1966, der en piercing lilla pterosaur tar heltinnen Raequel Welch til reiret sitt for å mate ungene hennes (spoiler alert: skjønnheten i en bikini slapp unna). Har noe endret seg på 50 år? Ikke i det hele tatt: i Jurassic World, filmet i 2015, bærer fortsatt pterosaurer mer av egen vekt inn i himmelen. (La oss i tilfelle avklare: de siste pterosaurene ble utryddet for 66 millioner år siden, det vil si en evighet før mennesker dukket opp på jorden.)
Den store mengden nyere fossile bevis tyder på at pterosaurer kom i alle former og størrelser, og varierte mye i oppførsel. Hundrevis av pterosaur-arter levde samtidig og okkuperte forskjellige økologiske nisjer, som dagens fugler. Blant dem var gigantiske monstre, som Quetzalcoatl (Quetzalcoatlus northropi), en av de største flyvende skapningene som er kjent i dag: stående på alle fire kunne han konkurrere med høyden til en sjiraff, og i et vingespenn på 10,5 meter. Men det var også pterosaurer på størrelse med en spurve: de satt på grener i eldgamle skoger og fanget mest sannsynlig insekter.
Et av de mest nysgjerrige funnene er de fossiliserte pterosaureggene. Ved å skanne de best bevarte, så forskerne embryoene under skallet og kunne lære om hvordan de utviklet seg. Ett egg ble til og med funnet i ovidukten til en kvinnelig Darwinopterus, som bodde i Kina, og ved siden av et annet, som tilsynelatende presset ut under vekten av vulkansk aske som dekket dyret. Fru T (det var navnet på denne kvinnelige) ble den første pterosauren, hvis kjønn ble nøyaktig bestemt. Det var ingen kam på hodeskallen hennes. Kanskje slike utvekster prydet bare hodene til hannene, da de pryder hannene til noen moderne fuglearter - naturen ga dem en stor, fargerik kam for å tiltrekke personer av motsatt kjønn.
Etter alle disse funnene ser pterosaurene ut til å ha kommet nærmere oss, men alt er ikke nok for forskere. Og på vei til Big Bend nasjonalpark i sørvest i Texas deler paleontolog Dave Martill fra University of Portsmouth med meg sine arbeidsplaner: For det første å møte og beundre en klapperslange; For det andre, finn hele skallen med quetzalcoatl. Sjansene for å oppfylle det første poenget i programmet er umåtelig større.
Salgsfremmende video:
Det viktigste for en pterosaur-ekspert er å være optimistisk. Å se for deg at du på en slik dag vil dra dit og finne minst noe relatert til dem som å kjøpe en lodd og umiddelbart begynne å planlegge hva du vil bruke gevinsten på. Pterosaur-fossiler er ekstremt sjeldne fordi beinene var hule og tynne. Når det gjelder quetzalcoatl, vet vi om det takket være bare noen få fragmenter som ble funnet i Big Bend Park på 1970-tallet.
Pterosaurenes hule, ultralette bein var gode for flukt, men er sjelden bevart så intakte som disse Anhanguera-restene. I de fleste tilfeller blir de knust, "som om en rulle hadde kjørt over dem."
Martill og kollegaen Nizar Ibrahim brukte tre dager på å søke etter fossile bein i sengene til tørre elver i parken. De gikk opp og ned Pterodactylryggen (for et lovende navn!), Og sjekket av og til kartene som ble satt sammen av oppdageren av denne øgelen. De fordypet seg i alle nyansene fra geologiske lag ("Se på disse manifestasjonene av Milankovitch-sykluser!" - utbrøt Martill, noe som betyr at periodiske endringer i formen til jordens bane og helningen på dens akse, som ble etablert av den serbiske astronomen Milutin Milankovic på begynnelsen av 1900-tallet, påvirker klimaet planet, og dette gjenspeiles i den sykliske strukturen til sedimentære avsetninger). Mens han klatret opp på sandsteinsryggen, som det så ut til å være umulig å stige av, falt Martill bare ned: “Hvor vår ikke forsvant! ", Hoppet ned og forble uskadd.
Forskerne hadde imidlertid ikke en sjanse til å verken møte en klapperslange, eller til og med finne et fragment av et pterosaurbein. I trøst kom de over lårbeinet til en gigantisk dinosaur, sannsynligvis en sauropod. Men de er ikke interessert i dinosaurer.
Ved å forlate nasjonalparken utvikler paleontologer en plan for et nytt søk etter quetzalcoatl - de vil virkelig vite mer om denne fantastiske firfirmaen, der alt er uvanlig: både størrelse og utseende og oppførsel - dette kan bedømmes av de få gjenværende fossilene fra den.
I noen deler av fossilet til Zheholopteret fra Kina er subtile trykk av hår eller dun bevart. (For første gang ble slike integumentære strukturer oppdaget av sovjetiske paleontologer i jura-pterosauren.) Foto: INSTITUTE OF VERTEBRATE PALEONTOLOGY AND PALEOANTHROPOLOGY, BEIJING
Konseptet med pterosaurer har endret seg mye - også med tanke på deres utseende og oppførsel. Dette forklares delvis av det faktum at forskere inntil ganske nylig måtte bygge sine konklusjoner på et ekstremt lite antall prøver.
Pterosaurer skilte seg ærlig ut, veldig merkelig anatomi. Det kan se ut som om de var dårlig tilrettelagt for livet på jorden eller i luften. En gang trodde man til og med at vingefisler krøp på magen, eller så for seg at de gikk på bakbenene med lange forben som var strukket frem som en zombie og dratt bak som en kappe med brettede vinger. Senere ble det ifølge fossile spor slått fast at pterosaurer beveget seg på fire lemmer, men det var fremdeles ingen klarhet i nøyaktig hvordan og hvor de satte vingene. Og de tvilte på flyveegenskapene sine så mye at de anså dem som ikke i stand til å komme seg fra bakken, bortsett fra ved å kaste seg nedover stupet.
"Det er ganske vanlig å se individer med hode og nakke tre eller til og med fire ganger lengden på kroppen," sier biofysiker Michael Habib ved Natural History Museum i Los Angeles County. Selv vitenskapelig trente kunstnere tar ofte feil når de skildrer dem. "De tar fuglen som modell, bare legg fløyvinger og en kam til den," sier Michael. "Imidlertid var pterosaurenes kroppsandel ikke i det hele tatt aviær."
Khabib bestemte seg for å revidere de rådende ideene om biomekanikken i pterosaurer ved å bruke, for det første, en matematisk tilnærming og for det andre den praktiske kunnskapen om virveldyranatomi, som han skaffet seg i sitt andre arbeid, nemlig på laboratoriet på medisinskolen ved University of South California. Som de fleste forskere, mener Michael at de første pterosaurene, for rundt 230 millioner år siden, utviklet seg fra lette, slanke reptiler som var godt egnet for løping og hopping. Evnen til å hoppe - å ta et flygende insekt eller å smette seg fra et rovdyrs tenner - har utviklet seg til evnen, som Habib sa det, "å hoppe og sveve i luften."
Til å begynne med svevde pterosaurene sannsynligvis bare, og deretter, titusenvis av millioner år før fugler (og enda mer før flaggermus), ble de de første virveldyrene som mester flakseflukt.
Ved å bruke ligninger som ble brukt i flyteknologi, tilbakeviste Habib og kollegene klippehopphypotesen. I tillegg beviste de at hvis pterosaurer tok av fra en oppreist stilling, stående på bakbena, så i store arter, ville lårbenene knekke fra overbelastning. Avgang med fire lemmer er mer praktisk.
"Du må hoppe opp og lene deg på fremre lemmer, som en høy genser - på stangen hans," forklarer Habib. For å ta av fra vannet brukte pterosaurer vinger på samme måte som årer i roing: de skjøv dem fra overflaten. Og igjen, som roere, hadde de store, velutviklede skuldre, som ofte ble kombinert med påfallende små ben for å minimere dra i flukten.
Vingen til en pterosaur var en membran som var strukket fra skulder til ankel; og den ble strukket av en ekstremt lang flygende (fjerde) finger som danner vingens forkant. Prøver fra Brasil og Tyskland viser at membranen ble gjennomboret av fine muskler og blodkar. Proteinstrenger "sømmer" det ga ekstra stivhet til septum. Forskere tror nå at pterosaurer kan endre vingeprofilen litt avhengig av flyforholdene, ved å trekke muskler sammen eller vri anklene innover eller utover.
Å endre helningsvinkelen til den ossifiserte senen på håndleddet, pteroiden, kan ha tjent samme formål som reversering av lamellene i store moderne fly - for å øke løftet i lave hastigheter.
I tillegg var flere muskler og en større andel kroppsvekt involvert i pterosaurer for å sikre flukt enn hos fugler. Og i hjernen deres, som hos fugler (og enda bedre), frontal og visuell flik, lillehjernen og labyrinten ble utviklet: en slik hjerne kunne raskt reagere på endringer i situasjonen under flukt og overføre signaler til mange muskler som regulerer spenningen i membranen.
Takket være arbeidet til Habib og hans kolleger er pterosaurer ikke lenger en bevinget misforståelse, men dyktige aviatorer. Mange arter ser ut til å ha blitt tilpasset for langsom, men veldig lang flytur over lange avstander; de kunne sveve over havet ved hjelp av svake varme oppdateringer (termaler). Det var også arter som Khabib kaller superflygere: for eksempel den albatrosslignende Nyctosaurus, hvis vingespenn nådde nesten tre meter, glidekvaliteter, spesielt avstanden han fløy for hver nedstigningsmeter, var ganske sammenlignbare med egenskapene moderne sportsglider.
"Ok, alt er klart med vinger," begynte en paleontolog en gang etter Khabibs foredrag. - Men hva med hodene? “Quetzalcoatl, for eksempel, kan ha en hodeskalle som er tre meter lang, mens en kropp er mindre enn en meter. Og Nykosaurusen hadde en lang "mast" som stakk ut av en enorm hodeskalle, som trolig en kråte var festet til.
Ved å svare på spørsmålet snakket Michael om hjernen til pterosaurene, hvor massen, som hos fugler, bare veide det enorme hodet, snakket om beinene, som var hule, også som hos fugler, og enda lettere. Tykkelsen på beinveggene oversteg noen ganger ikke en millimeter, mens beinvevet ble dannet av mange kryssede lag, som ga styrke til beinene (som i flerlags kryssfiner). Og fra innsiden ble hulrommene for større stivhet krysset av skillevegger. Alt dette tillot pterosaurer å oppnå store kroppsstørrelser uten betydelig vektøkning.
Hodeskallene dekorert med rygger og gapende munn var så enorme at Khabib, ser på dem, utviklet "Skummel grå ulvhypotese": "Hvis du har en stor munn, kan du svelge mer. Og den utstikkende kammen kunne tiltrekke kvinner. " Vel, tilbake til spørsmålet om den paleontologen, var pterosaurer, ifølge Michael, "enorme flygende drapshoder."
Junchang Lü, en av Kinas ledende paleontologer, hilser gjester på en travel gate i sentrum av Jinzhou, en stor handelsby i landets nordøst, og eskorterer dem gjennom den svakt opplyste korridoren i en tilsynelatende vanlig kontorbygning. Dette er faktisk Jinzhou Paleontological Museum. Direktøren åpner døren til et lite spiskammer uten vinduer, og øynene til de som kommer opp for å bli den viktigste attraksjonen for besøkende i ethvert annet museum: alle hyllene og nesten hele gulvet er okkupert av prøver med overraskende komplette, i alle de minste detaljene, restene av fjærede dinosaurer, de eldste fuglene. og selvfølgelig pterosaurer.
På en stor, nesten skulderlengde, steinplate, lent mot veggen overfor døren, kan du se en stor, forferdelig pterosaur med et vingespenn på fire meter og bittesmå kylling bakben - Zhenyuanopterus. Det langstrakte hodet er kveilet til siden og ser ut til å bestå av bare kjever, og tennene blir lengre og mer og mer bak hverandre når det nærmer seg begynnelsen av munnen. "Dette for å gjøre det praktisk å fiske mens du flyter på overflaten av vannet," forklarer Lu. Zhenyuanopter er bare ett av tre dusin arter av pterosaur som han har beskrevet siden 2001 (mange ligger fremdeles i hyller og venter på å bli studert).
Hodeskallen til den fiskespisende Ankhanguera har blitt bevart i sin naturlige posisjon - til glede for paleontologer. Foto: NATIONAL MUSEUM OF NATURE AND SCIENCE, TOKYO
Jinzhou-museet er et av ti slike paleontologiske museer spredt over Liaoning-provinsen, som er hjemmet til en skattekiste av pterosaurfossiler og et av områdene der funnene er gjort som har satt Kina i spissen for paleontologien de siste årene.
I tillegg er Liaoning den viktigste arenaen for rivalisering, og folk utenfra sammenligner det som skjer her, ikke helt forsvarlig, med "beinkrigene" som pionerene i den amerikanske paleontologien Othniel Charles Marsh og Edward Drinker Kop førte med hverandre på 1800-tallet.
Partene i denne rivaliseringen er Lu, som representerer PRC Academy of Geological Sciences, og Shaolin Wang, hvis fossile studie er lokalisert ved Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology in Beijing. Disse forståsevennene, som Marsh og Cope, jobbet sammen tidlig i karrieren og skiltet deretter måter, og siden har de behandlet hverandre med en fiendtlighet som imidlertid ikke er annonsert. “To tigre kan ikke komme sammen på samme fjell,” flirer deres kollega Shunxing Jiang.
I løpet av de femten årene som har gått siden da, har Lu og Wang mer enn en gang overgått hverandre i antall funn, og et par av dem beskrev mer enn 50 nye arter av pterosaurer - nesten en fjerdedel av alt som er kjent i dag. Imidlertid vil noen av disse nye artene etter hvert bli anerkjent som synonymer av den førstnevnte, som ofte er tilfelle i paleontologien. De rivaliserende partiene vil imidlertid ha flere funn i fremtiden. "De ville ha måttet jobbe i ti år hele dagen for å beskrive alt de allerede har gravd opp," bemerker en av gjestene med misunnelse. Når han hører dette hever han øyenbrynene overrasket: "Jeg tror ti år ikke vil være nok."
Suksessen til kinesiske forskere skyldes ikke bare konkurranse, men også av at de var på rett sted til rett tid. Kina er sammen med Tyskland, Brasil, USA og England et av de få landene i verden der 90 prosent av alle pterosaurfossiler er funnet. Det skjedde ikke fordi pterosaurer bodde bare i territoriene der disse landene nå befinner seg - fragmenter av skjelettene deres finnes nesten overalt. Det er bare at restene deres er bedre bevart her.
Denne eksklusiviteten er tydelig i Liaoning-provinsen. I begynnelsen av krittiden, sier Lü, et veldig mangfoldig samfunn av organismer utviklet i de lokale skogene og små ferskvannssjøer - dinosaurer, de første fuglene, mange pterosaurer og insekter. På grunn av det faktum at vulkaner brøt ut i nabolaget fra tid til annen, døde mange dyr under asken og falt på den gjørmete bunnen av innsjøene. Ofrene for slike katastrofer ble begravet veldig raskt, noen ganger til og med uten oksygen tilgang til restene, deres vev mineraliserte raskere enn de hadde tid til å bryte ned, og overlevde derfor. Paleontologer kaller slike lokaliteter Lagerstätte (Lagerstätte på tysk betyr "innskudd"). Og det samme, slike funn må dissekeres i flere måneder - for å rense rasen slik at alle funksjonene deres kan sees, inkludert, selvfølgelig,med alle slags kraftige mikroskop.
Det er bare på steder som Pterosaur-museet i Beipiao eller den nylige wing-øgleutstillingen på Beijing Museum of Natural History at du begynner å oppfatte fossiler annerledes - som en del av et tidligere stort mangfold.
For eksempel Jeholopterus, en pterosaur med en bred froskelignende munn, som forskere antar jaktet øyenstikkere og andre insekter. Her er Ikrandraco, oppkalt etter de bevingede skapningene fra Avatar: den fløy sannsynligvis lavt over vannoverflaten og fisket etter fisk ved hjelp av en slags kjøl på underkjeven. Her er en jungaripter (Dsungaripterus) funnet i Nord-Kina med et smalt, vendt nebb, som det hektet seg på bløtdyr og andre virvelløse dyr for deretter å knuse skjellene og skjellene med klumpete tenner.
Og alt dette forsvant ved slutten av krittiden, for 66 millioner år siden. Hva viste seg å være galt med de til slutt utdøde pterosaurene? Kanskje forsvant dyrene de jaktet på? Eller i løpet av evolusjonen nådde de så gigantiske proporsjoner at de ikke kunne overleve en global katastrofe, som fallet av en asteroide, mens de små fuglene overlevde?
Når du ser på deres perfekt bevarte rester i et museum, tenker du ikke på det - noe fantastisk skjer: det ser ut til at disse skapningene er klare til å frigjøre seg fra steinfange fangst og gå på jakt etter de manglende fragmentene deres for å sveve igjen over bakken.
