100 milijonų metų pterozaurų evoliucija

Pterozaurai („sparnuoti driežai“) užima ypatingą vietą gyvenimo žemėje istorijoje: jie buvo pirmieji padarai, išskyrus vabzdžius, kurie sėkmingai apgyvendino dangų. Pterozaurų evoliucija apytiksliai sutapo su jų antžeminių pusbrolių dinozaurų, kaip mažų, „bazinių“ vėlyvųjų rūšių, evoliucija Triaso laikotarpis pamažu užleido vietą didesnėms, tobulesnėms formoms Juros ir Kreidos. (Žiūrėti visą, nuo A iki Z pterozaurų sąrašas.)

Prieš pradedant darbą, svarbu išspręsti vieną svarbų klaidingą supratimą. Paleontologai rado neginčijamą įrodymą, kad šiuolaikiniai paukščiai yra kilę ne iš pterozaurų, o iš mažų, plunksninių, sausumoje esančių dinozaurų (tiesą sakant, jei galėtumėte kaip nors palyginti balandžio DNR, a Tiranozauras ir a Pteranodonas, pirmieji du būtų labiau susiję vienas su kitu, nei abu būtų su trečiuoju). Tai yra pavyzdys, ką biologai vadina konvergencine evoliucija: gamta turi būdą, kaip rasti tuos pačius sprendimus (sparnus, tuščiavidurius kaulus ir kt.) Tai pačiai problemai (kaip skristi).

Kaip ir dinozaurų atveju, paleontologai dar neturi pakankamai įrodymų, kad atpažintų vienišą senovinis ne dinozaurų roplys, iš kurio išsivystė visi pterozaurai („trūkstamo saito“ nebuvimas - tarkime, antžeminis archosauras su puse išsivysčiusių odos atvartų - gali skaudėti kreacionistai, bet jūs turite atsiminti, kad suakmenėjimas yra atsitiktinumo klausimas. Dauguma priešistorinių rūšių nėra fosilijų įraše vien dėl to, kad jos mirė tokiomis sąlygomis, kurios neleido jų išsaugoti.)

Pirmieji pterozaurai, apie kuriuos turime iškasenų įrodymų, klestėjo vidurio ir vėlyvojo triaso laikotarpiu, maždaug prieš 230–200 milijonų metų. Šie skraidantys ropliai pasižymėjo mažu dydžiu ir ilgomis uodegomis, taip pat neaiškiais anatominiais bruožai (pavyzdžiui, kaulų struktūros sparnuose), išskiriantys juos iš tobulesnių pterozaurų, kurie sekė. Šie "rhamphorhynchoid" pterozaurai, kaip jie vadinami, apima Eudimorphodonas (vienas seniausių žinomų pterozaurų), Dorygnathus ir Rhamphorhynchus, ir jie išliko ankstyvajame ir viduriniame Juros periodo laikotarpiuose.

Viena iš problemų, susijusių su vėlyvojo triaso ir ankstyvojo juros periodo amforachitų pterozaurų identifikavimu, yra ta, kad dauguma egzempliorių buvo atrasta šiuolaikinėje Anglijoje ir Vokietijoje. Taip nėra todėl, kad ankstyvieji pterozaurai mėgdavo vasaroti Vakarų Europoje; kaip paaiškinta aukščiau, fosilijas galime rasti tik tose vietose, kurios galėjo sudaryti iškasenas. Gali būti, kad buvo gausu Azijos ar Šiaurės Amerikos pterozaurų populiacijų, kurios anatomiškai galėjo (arba negalėjo) skirtis nuo tų, su kuriais esame susipažinę.

Iki vėlyvojo Juros periodo rhamphorhynchoid pterosaurus beveik pakeitė pterodaktiloidiniai pterozaurai - stambesnių sparnų, trumpesnių uodegų skraidantys ropliai, kuriuos gerai pažinojo žinomi Pterodaktilis ir Pteranodonas. (Ankstyviausias šios grupės narys Kryptodrakonas gyveno maždaug prieš 163 milijonus metų.) Su didesniais, manevringesniais odos sparnais, šie pterozaurai galėjo slidinėti toliau, greičiau ir aukščiau danguje, slinkdami žemyn kaip ereliai, kad nupeštų žuvis nuo vandenynų, ežerų ir upės.

Metu Kreidos laikotarpiu pterodaktiloidai užfiksavo dinozaurus vienu svarbiu aspektu: didėjančia gigantizmo tendencija. Kreidos viduryje Pietų Amerikos dangų valdė didžiuliai spalvingi pterozaurai, tokie kaip Tapejara ir Tupuxuara, kurios sparnų ilgiai buvo 16 arba 17 pėdų; vis dėlto šie dideli skrajutės atrodė kaip žvirbliai šalia tikrųjų vėlyvosios kreidos milžinų, Quetzalcoatlus ir Zhejiangopterus, kurių sparnų plotis viršijo 30 pėdų (daug didesnis nei didžiausių šiandien gyvų erelių).

Štai kur mes einame prie kito visiems svarbaus „bet“. Milžiniškas šių „azhdarchidų“ dydis (kaip žinomi milžiniški pterozaurai) paskatino kai kuriuos paleontologus spėlioti, kad jie iš tikrųjų niekada neskraidė. Pavyzdžiui, naujausia žirafos dydžio „Quetzalcoatlus“ analizė rodo, kad jis turėjo keletą anatominių ypatybių (pavyzdžiui, mažas pėdas ir standų kaklą), idealiai tinkančius mažiems dinozaurams sausumoje. Kadangi evoliucija linkusi kartoti tuos pačius modelius, tai atsakytų į gėdingą klausimą, kodėl šiuolaikiniai paukščiai niekada nebuvo išsivystę į azhdarchidus primenančius dydžius.

Bet kokiu atveju iki kreidos laikotarpio pabaigos pterozaurai - tiek dideli, tiek maži - išnyko kartu su savo pusbroliais, antžeminiais dinozaurais ir jūriniai ropliai. Gali būti, kad tikrų plunksninių paukščių likimas pasmerkė lėtesnius, ne tokius universalius pterozaurus arba kad tai įvyko K / T išnykimas priešistorinių žuvų kad šių skraidančių roplių skaičius buvo drastiškai sumažintas.

Be jų santykinio dydžio, pterozaurai Juros ir Kreidos laikotarpiai skyrėsi vienas nuo kito dviem svarbiais būdais: maitinimo įpročiais ir dekoratyvumu. Paprastai paleontologai gali padaryti išvadą apie pterozaurų racioną pagal jo žandikaulių dydį ir formą bei panašią elgseną su šiuolaikiniais paukščiais (tokiais kaip pelikanai ir žuvėdros). Pterozaurai su aštriais ir siauromis bukomis greičiausiai egzistavo ant žuvų, o anomalios gentys mėgsta „Pterodaustro“ maitinamas planktonu (šis tūkstantis mažiausiai tūkstančių pterozaurų dantis sudarė filtrą, panašų į mėlynojo banginio filtrą), Jeholopterus galbūt čiulpė dinozaurų kraują kaip vampyrų šikšnosparnis (nors dauguma paleontologų atmeta šią mintį).

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, kai kurie pterozaurai taip pat turėjo turtingą ornamentą - ne ryškiaspalves plunksnas, kurių pterozaurai niekada nesugebėjo išsivystyti, bet iškilias galvos puokštes. Pavyzdžiui, Tupuxuaraapvaliojoje keteroje buvo gausu kraujagyslių, o tai reiškia, kad poravimosi metu ji galėjo pakeisti spalvą Ornitocheirus turėjo viršutinius ir apatinius žandikaulius atitinkančias skiautes (nors neaišku, ar jos buvo naudojamos rodymo, ar šėrimo tikslams).

Vis dėlto prieštaringiausiai vertinami ilgieji, kauliniai pjūviai ant pterozaurų, kaip antai Pteranodonas ir Nyctosaurus. Kai kurie paleontologai mano, kad Pteranodono ketera tarnavo kaip vairas, padedantis stabilizuoti jį skrydžio metu, kiti spėlioja, kad Nyctosaurus galbūt yra nutapęs spalvingą odos „burę“. Tai linksma idėja, tačiau kai kurie aerodinamikos ekspertai abejoja, ar šios adaptacijos galėjo būti tikrai funkcionalios.

Svarbiausias bruožas, išskiriantis pterozaurus nuo sausumos plunksniniai dinozaurai kurie išsivystė į paukščius, buvo jų „sparnų“ pobūdis - juos sudarė platūs odos atvartai, sujungti su kiekvienos rankos ištiestu pirštu. Nors šios plokščios, plačios konstrukcijos suteikė daug pakėlimo galimybių, jos galėjo būti geriau pritaikytos pasyviam slydimui, nei varomasis, sklandantis skrydis, apie tai liudija tikroji priešistorinių paukščių iki kreidos periodo pabaigos (tai gali būti priskirta padidėjusiam jų manevringumui).

Senovės pterozaurai ir šiuolaikiniai paukščiai, nors jie yra tik nutolę, gali turėti vieną bendrą bruožą: a šiltakraujiška medžiagų apykaita. Yra duomenų, kad kai kurie pterozaurai (pvz Sordesas) sportiniai primityvių plaukų paltai, bruožas, paprastai siejamas su šiltakraujais žinduoliais, ir tai neaišku, ar šaltakraujis roplys galėjo sukurti pakankamai vidinės energijos, kad galėtų išsilaikyti skrydis.

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, pterozaurai taip pat išsiskyrė aštriu regėjimu (būtinybė medžioti iš šimtų kojų ore!), o tai pareikalavo didesnių nei vidutinių smegenų nei tas, kurias turi sausumos ar vandens ropliai. Taikydami pažangias technologijas, mokslininkai netgi sugebėjo „rekonstruoti“ smegenų dydį ir formą kai kurios pterozaurų gentys, įrodančios, kad juose yra labiau pažengusių „koordinavimo centrų“ nei palyginamų ropliai.

Pterozaurai („sparnuoti driežai“) užima ypatingą vietą gyvenimo žemėje istorijoje: jie buvo pirmieji padarai, išskyrus vabzdžius, kurie sėkmingai apgyvendino dangų. Pterozaurų evoliucija apytiksliai sutapo su jų antžeminių pusbrolių dinozaurų, kaip mažų, „bazinių“ vėlyvųjų rūšių, evoliucija Triaso laikotarpis pamažu užleido vietą didesnėms, tobulesnėms formoms Juros ir Kreidos.

Prieš pradedant darbą, svarbu išspręsti vieną svarbų klaidingą supratimą. Paleontologai rado neginčijamą įrodymą, kad šiuolaikiniai paukščiai yra kilę ne iš pterozaurų, o iš mažų, plunksninių, sausumoje esančių dinozaurų (tiesą sakant, jei galėtumėte kaip nors palyginti balandžio DNR, a Tiranozauras ir a Pteranodonas, pirmieji du būtų labiau susiję vienas su kitu, nei abu būtų su trečiuoju). Tai yra pavyzdys, ką biologai vadina konvergencine evoliucija: gamta turi būdą, kaip rasti tuos pačius sprendimus (sparnus, tuščiavidurius kaulus ir kt.) Tai pačiai problemai (kaip skristi).

Kaip ir dinozaurų atveju, paleontologai dar neturi pakankamai įrodymų, kad atpažintų vienišą senovinis ne dinozaurų roplys, iš kurio išsivystė visi pterozaurai („trūkstamo saito“ nebuvimas - tarkime, antžeminis archosauras su puse išsivysčiusių odos atvartų - gali skaudėti kreacionistai, bet jūs turite atsiminti, kad suakmenėjimas yra atsitiktinumo klausimas. Dauguma priešistorinių rūšių nėra fosilijų įraše vien dėl to, kad jos mirė tokiomis sąlygomis, kurios neleido jų išsaugoti.)

Pirmieji pterozaurai, apie kuriuos turime iškasenų įrodymų, klestėjo vidurio ir vėlyvojo triaso laikotarpiu, maždaug prieš 230–200 milijonų metų. Šie skraidantys ropliai pasižymėjo mažu dydžiu ir ilgomis uodegomis, taip pat neaiškiais anatominiais bruožai (pavyzdžiui, kaulų struktūros sparnuose), išskiriantys juos iš tobulesnių pterozaurų, kurie sekė. Šie "rhamphorhynchoid" pterozaurai, kaip jie vadinami, apima Eudimorphodonas (vienas seniausių žinomų pterozaurų), Dorygnathus ir Rhamphorhynchus, ir jie išliko ankstyvajame ir viduriniame Juros periodo laikotarpiuose.

Viena iš problemų, susijusių su vėlyvojo triaso ir ankstyvojo juros periodo amforachitų pterozaurų identifikavimu, yra ta, kad dauguma egzempliorių buvo atrasta šiuolaikinėje Anglijoje ir Vokietijoje. Taip nėra todėl, kad ankstyvieji pterozaurai mėgdavo vasaroti Vakarų Europoje; kaip paaiškinta aukščiau, fosilijas galime rasti tik tose vietose, kurios galėjo sudaryti iškasenas. Gali būti, kad buvo gausu Azijos ar Šiaurės Amerikos pterozaurų populiacijų, kurios anatomiškai galėjo (arba negalėjo) skirtis nuo tų, su kuriais esame susipažinę.

Iki vėlyvojo Juros periodo rhamphorhynchoid pterosaurus beveik pakeitė pterodaktiloidiniai pterozaurai - stambesnių sparnų, trumpesnių uodegų skraidantys ropliai, kuriuos gerai pažinojo žinomi Pterodaktilis ir Pteranodonas. (Ankstyviausias šios grupės narys Kryptodrakonas gyveno maždaug prieš 163 milijonus metų.) Su didesniais, manevringesniais odos sparnais, šie pterozaurai galėjo slidinėti toliau, greičiau ir aukščiau danguje, slinkdami žemyn kaip ereliai, kad nupeštų žuvis nuo vandenynų, ežerų ir upės.

Metu Kreidos laikotarpiu pterodaktiloidai užfiksavo dinozaurus vienu svarbiu aspektu: didėjančia gigantizmo tendencija. Kreidos viduryje Pietų Amerikos dangų valdė didžiuliai spalvingi pterozaurai, tokie kaip Tapejara ir Tupuxuara, kurios sparnų ilgiai buvo 16 arba 17 pėdų; vis dėlto šie dideli skrajutės atrodė kaip žvirbliai šalia tikrųjų vėlyvosios kreidos milžinų, Quetzalcoatlus ir Zhejiangopterus, kurių sparnų plotis viršijo 30 pėdų (daug didesnis nei didžiausių šiandien gyvų erelių).

Štai kur mes einame prie kito visiems svarbaus „bet“. Milžiniškas šių „azhdarchidų“ dydis (kaip žinomi milžiniški pterozaurai) paskatino kai kuriuos paleontologus spėlioti, kad jie iš tikrųjų niekada neskraidė. Pavyzdžiui, naujausia žirafos dydžio „Quetzalcoatlus“ analizė rodo, kad jis turėjo keletą anatominių ypatybių (pavyzdžiui, mažas pėdas ir standų kaklą), idealiai tinkančius mažiems dinozaurams sausumoje. Kadangi evoliucija linkusi kartoti tuos pačius modelius, tai atsakytų į gėdingą klausimą, kodėl šiuolaikiniai paukščiai niekada nebuvo išsivystę į azhdarchidus primenančius dydžius.

Bet kokiu atveju iki kreidos laikotarpio pabaigos pterozaurai - tiek dideli, tiek maži - išnyko kartu su savo pusbroliais, antžeminiais dinozaurais ir jūriniai ropliai. Gali būti, kad tikrų plunksninių paukščių likimas pasmerkė lėtesnius, ne tokius universalius pterozaurus arba kad tai įvyko K / T išnykimas priešistorinių žuvų kad šių skraidančių roplių skaičius buvo drastiškai sumažintas.

Be jų santykinio dydžio, pterozaurai Juros ir Kreidos laikotarpiai skyrėsi vienas nuo kito dviem svarbiais būdais: maitinimo įpročiais ir dekoratyvumu. Paprastai paleontologai gali padaryti išvadą apie pterozaurų racioną pagal jo žandikaulių dydį ir formą bei panašią elgseną su šiuolaikiniais paukščiais (tokiais kaip pelikanai ir žuvėdros). Pterozaurai su aštriais ir siauromis bukomis greičiausiai egzistavo ant žuvų, o anomalios gentys mėgsta „Pterodaustro“ maitinamas planktonu (šis tūkstantis mažiausiai tūkstančių pterozaurų dantis sudarė filtrą, panašų į mėlynojo banginio filtrą), Jeholopterus galbūt čiulpė dinozaurų kraują kaip vampyrų šikšnosparnis (nors dauguma paleontologų atmeta šią mintį).

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, kai kurie pterozaurai taip pat turėjo turtingą ornamentą - ne ryškiaspalves plunksnas, kurių pterozaurai niekada nesugebėjo išsivystyti, bet iškilias galvos puokštes. Pavyzdžiui, Tupuxuaraapvaliojoje keteroje buvo gausu kraujagyslių, o tai reiškia, kad poravimosi metu ji galėjo pakeisti spalvą Ornitocheirus turėjo viršutinius ir apatinius žandikaulius atitinkančias skiautes (nors neaišku, ar jos buvo naudojamos rodymo, ar šėrimo tikslams).

Vis dėlto prieštaringiausiai vertinami ilgieji, kauliniai pjūviai ant pterozaurų, kaip antai Pteranodonas ir Nyctosaurus. Kai kurie paleontologai mano, kad Pteranodono ketera tarnavo kaip vairas, padedantis stabilizuoti jį skrydžio metu, kiti spėlioja, kad Nyctosaurus galbūt yra nutapęs spalvingą odos „burę“. Tai linksma idėja, tačiau kai kurie aerodinamikos ekspertai abejoja, ar šios adaptacijos galėjo būti tikrai funkcionalios.

Svarbiausias bruožas, išskiriantis pterozaurus nuo sausumos plunksniniai dinozaurai kurie išsivystė į paukščius, buvo jų „sparnų“ pobūdis - juos sudarė platūs odos atvartai, sujungti su kiekvienos rankos ištiestu pirštu. Nors šios plokščios, plačios konstrukcijos suteikė daug pakėlimo galimybių, jos galėjo būti geriau pritaikytos pasyviam slydimui, nei varomasis, sklandantis skrydis, apie tai liudija tikroji priešistorinių paukščių iki kreidos periodo pabaigos (tai gali būti priskirta padidėjusiam jų manevringumui).

Senovės pterozaurai ir šiuolaikiniai paukščiai, nors jie yra tik nutolę, gali turėti vieną bendrą bruožą: a šiltakraujiška medžiagų apykaita. Yra duomenų, kad kai kurie pterozaurai (pvz Sordesas) sportiniai primityvių plaukų paltai, bruožas, paprastai siejamas su šiltakraujais žinduoliais, ir tai neaišku, ar šaltakraujis roplys galėjo sukurti pakankamai vidinės energijos, kad galėtų išsilaikyti skrydis.

Kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, pterozaurai taip pat išsiskyrė aštriu regėjimu (būtinybė medžioti iš šimtų kojų ore!), o tai pareikalavo didesnių nei vidutinių smegenų nei tas, kurias turi sausumos ar vandens ropliai. Taikydami pažangias technologijas, mokslininkai netgi sugebėjo „rekonstruoti“ smegenų dydį ir formą kai kurios pterozaurų gentys, įrodančios, kad juose yra labiau pažengusių „koordinavimo centrų“ nei palyginamų ropliai.