Novi paleontološki nalazi mijenjaju način na koji razmišljamo o pterosaurima - i najbizarnijim životinjama koje su ikada letjele zemljom.
Pterosaur i Pterodaktil dva su imena za izvanzemaljska leteća stvorenja; prvi od njih u prijevodu s grčkog znači "krilni gušter", drugi - "leteći prst".
Posmrtni ostaci takve životinje prvi put su pronađeni u 18. stoljeću. Od tada su znanstvenici opisali više od 200 vrsta krilatih guštera, ali zajednička ideja ovih zmajeva, koji su na nebu mezozojske ere kraljevali više od 160 milijuna godina, ostaje ista.
Mi ih neizmjerno zamišljamo kao nespretne, ali vrlo opasne leteće gmazove s dugim kljunom i kožnatim krilima koji koračaju na stražnjim nogama poput pingvina.
Uzmimo, na primjer, film iz milijun godina prije Krista iz 1966., u kojem prodorni ljubičasti pterosaur odvodi heroinu Raequel Welch u svoje gnijezdo kako bi nahranio svoje mladunce (upozornik spoilera: bijela obučena ljepotica je pobjegla). Je li se nešto promijenilo u 50 godina? Nikako: u Jurassic World-u, snimljen 2015. godine, pterosauri i dalje nose više vlastite težine u nebu. (Za svaki slučaj, pojasnimo: posljednji pterosauri su izumrli prije 66 milijuna godina, tj. Vječnost prije nego što su se ljudi pojavili na Zemlji.)
Ogromna količina nedavnih dokaza o fosilima sugerira da su pterosauri dolazili u svim oblicima i veličinama i varirali u ponašanju. Stotine vrsta pterosaura živjelo je istovremeno, zauzimajući različite ekološke niše, poput današnjih ptica. Među njima su bila i divovska čudovišta poput quetzalcoatl (Quetzalcoatlus northropi), jednog od najvećih letećih stvorenja danas poznatih: stojeći na sve četiri, mogao bi supariti rastu žirafe i u rasponu krila od 10,5 metara. Ali bilo je i pterosaura veličine vrapca: sjedili su na granama u drevnim šumama i, najvjerojatnije, uhvatili insekte.
Jedno od najzanimljivijih nalaza su fosilizirana pterosaurska jaja. Pretražujući najbolje sačuvane, znanstvenici su vidjeli embrije ispod ljuske i mogli su naučiti kako se razvijaju. Jedno jaje je čak pronađeno u jajovodu ženke Darwinopterus, koja je živjela u Kini, a pokraj nje, drugo, koje se očito istisnulo pod težinom vulkanskog pepela koji je prekrivao životinju. Gospođa T (to je bilo ime ove ženke) postala je prvi pterosaur, čiji je spol točno određen. Na njenoj lubanji nije bilo nikakvog grebena. Možda su takvi izrastci krasili samo mužjake, jer krase mužjake nekih modernih vrsta ptica - priroda im je dala veliki češalj jarke boje kako bi privukao jedinke suprotnog spola.
Nakon svih ovih nalaza, pterosauri su nam se činili bliži, ali znanstvenicima to nije dovoljno. A na putu prema Nacionalnom parku Big Bend na jugozapadu Teksasa, paleontolog Dave Martill sa Sveučilišta u Portsmouthu dijeli sa mnom svoje planove rada: prvo da se sretnem i divim zveri. drugo, pronađite cijelu lubanju quetzalcoatl. Šanse za ispunjenje prve točke programa neizmjerno su veće.
Promotivni video:
Najvažnije za stručnjaka za pterosaure je biti optimist. Zamišljati da takvog i takvog dana odete tamo i pronađete barem nešto relevantno za njih je poput kupovine lutrijske karte i odmah počnite planirati na što ćete potrošiti dobitke. Fosili pterosaura izuzetno su rijetki jer su im kosti bile šuplje i tanke. Što se tiče quetzalcoatl, za njega znamo zahvaljujući samo nekoliko fragmenata koji su pronađeni u parku Big Bend u 1970-ima.
Šuplje, ultralake kosti pterosaura bile su dobre za let, ali su rijetko sačuvane netaknute kao i ovi Anhanguerovi ostaci. U većini slučajeva oni su zgnječeni, "kao da ih je valjak pregazio".
Martill i njegov kolega Nizar Ibrahim proveli su tri dana u potrazi za fosilnim kostima u koritima suhih rijeka u parku. Hodali su gore-dolje po Pterodaktilovom grebenu (što obećava ime!), A zatim provjeravajući karte koje je sastavio otkrivač ovog guštera. Zaronili su se u sve nijanse geoloških slojeva („Pogledajte ove manifestacije Milankovičevih ciklusa!“- uzviknuo je Martil, što znači da periodične promjene oblika Zemljine orbite i nagiba njene osi, kako je utvrdio srpski astronom Milutin Milanković početkom 20. stoljeća, utječu na klimu planeta, a to se odražava na cikličku strukturu sedimentnih naslaga). Popevši se na greben pješčenjaka, s kojeg se činilo da je nemoguće sići, Martill je samo pao: „Tamo gdje naši nisu nestali! , Skočio je dolje i ostao netaknut.
Međutim, istraživači nisu imali prilike ni upoznati zvecku zmiju, niti pronaći fragment kostiju pterosaura. Utješno su naišli na bedrenu kost divovskog dinosaura, najvjerojatnije sauropoda. Ali ne zanimaju ih dinosauri.
Napuštajući nacionalni park, paleontolozi razvijaju plan za novu potragu za quetzalcoatl - oni stvarno žele znati više o ovom čudesnom gušteru, u kojem je sve neobično: i veličina, i izgled, i ponašanje - o tome se može suditi po nekoliko preostalih fosila iz njega.
U nekim dijelovima fosila Zheholoptera iz Kine sačuvani su suptilni otisci dlaka ili dolje. (Prvi put su takve cjelovite strukture otkrili sovjetski paleontolozi u jurskom pterosauru.) Foto: INSTITUT VERTEBRATNE PALEONTOLOGIJE I PALEOANTHROPOLOGY, BEIJING
Koncept pterosaura mnogo se promijenio - čak i u pogledu njihovog izgleda i ponašanja. To se dijelom objašnjava činjenicom da su donedavno znanstvenici morali donositi svoje zaključke na izuzetno malom broju uzoraka.
Pterosauri su se razlikovali, iskreno, vrlo čudnom anatomijom. Može se činiti da su slabo prilagođeni životu na zemlji ili u zraku. Jednom se čak pomislilo da krilni gušteri puze po trbuhu ili su ih zamišljali kako hodaju po stražnjim nogama s dugim prednjim nožicama ispruženim poput zombija i vuku se poput ogrtača sa prekriženim krilima. Kasnije, prema tragovima fosila, utvrđeno je da su se pterosauri kretali na četiri udova, ali još uvijek nije bilo jasnoće u tome kako su točno i gdje stavili krila. I toliko su sumnjali u njihove leteće sposobnosti da su ih smatrali nesposobnima da se spuste s tla, osim bacanjem niz liticu.
"Sasvim je uobičajeno vidjeti ljude koji imaju glavu i vrat tri ili čak četiri puta duljine tijela", kaže biofizičar Michael Habib iz Prirodoslovnog muzeja okruga Los Angeles. Čak i znanstveno obučeni umjetnici često griješe kad ih prikazuju. "Oni uzimaju pticu kao model, samo joj dodaju prepletena krila i greben", kaže Michael. "Međutim, tjelesne proporcije pterosaura uopće nisu bile ptičje."
Khabib je odlučio revidirati prevladavajuće ideje o biomehanici pterosaura koristeći prvi, matematički pristup i drugo, praktično znanje o anatomiji kralježnjaka, koje je stekao u svom drugom radu, naime u laboratoriju medicinskog fakulteta Sveučilišta u Južnoj Kaliforniji. Poput većine znanstvenika, Michael vjeruje da su prvi pterosauri, prije otprilike 230 milijuna godina, porijeklom iz svijetlih vitkih gmazova koji su bili dobro prilagođeni za trčanje i skakanje. Sposobnost skakanja - hvatanja letećeg insekta ili dodirivanja zuba grabežljivca - razvila se u sposobnost, kako je Habib rekao, "da skače i lebdi u zraku."
U početku su se pterosauri vjerojatno samo lebdjeli, a zatim, deseci milijuna godina prije ptica (a još više prije šišmiša), postali su prvi kralješnjaci koji su savladali leteći lepršavim letom.
Koristeći jednadžbe korištene u inženjerstvu zrakoplova, Habib i njegovi kolege opovrgnuli su hipotezu o skakanju sa litice. Osim toga, dokazali su da ako se pterosaurusi povuku iz uspravnog položaja, stojeći na stražnjim nogama, kod velikih vrsta bedrene kosti će se slomiti od preopterećenja. Polijetanje s četiri utora praktičnije je.
"Morate skočiti gore, naslonjeni na prednje udove, poput visokog skakača - na njegov stup", objašnjava Habib. Za plivanje iz vode pterosauri su koristili krila na vesla u veslanju: gurali su ih s površine. I opet, poput veslača, imali su velika, dobro razvijena ramena, koja su često bila u kombinaciji s upadljivo malim nogama kako bi se minimaliziralo povlačenje u letu.
Krilo pterosaura bila je membrana ispružena od ramena do gležnja; a bio je ispružen izuzetno dugim letećim (četvrtim) prstom koji čini vodeći rub krila. Uzorci iz Brazila i Njemačke pokazuju da su membranu proboli sitni mišići i krvne žile. Proteinski lanci "šivajući" to je davalo dodatnu krutost septumu. Znanstvenici sada vjeruju da bi pterosauri mogli malo izmijeniti profil krila, ovisno o uvjetima leta, stežući mišiće ili okrećući gležnjeve prema unutra ili prema van.
Promjena kuta nagiba osificirane tetive na zglobu, pteroid, možda je služila istoj svrsi kao i okretanje letvica u velikim modernim zrakoplovima - povećati podizanje pri malim brzinama.
Osim toga, u pterosaurima je za osiguravanje leta bilo uključeno više mišića i veći udio tjelesne težine nego u ptica. I u njihovom su se mozgu, poput ptica (i još bolje), razvijali prednji i vidni režnjevi, mozak i labirint: takav je mozak mogao brzo reagirati na promjene situacije u letu i prenijeti signale brojnim mišićima koji reguliraju napetost membrane.
Zahvaljujući Habibovom djelu i njegovim kolegama, pterosauri više nisu krilati nesporazumi, već vješti piloti. Čini se da su mnoge vrste prilagođene za spor, ali vrlo dug let na velikim daljinama; mogli su lebdjeti iznad oceana slabim toplim nadogradnjama (termikama). Bilo je i vrsta koje Khabib naziva super letačima: na primjer, Nyctosaurus sličan albatrosu, čiji je raspon krila dosegao gotovo tri metra, klizajuće osobine, posebno udaljenost koja je preletela za svaki metar silaska, bile su prilično usporedive moderni sportski gliser.
"Dobro, s krilima je sve jasno", započeo je jedan paleontolog jednom nakon Khabibova predavanja. - Ali što je s glavama? "Quetzalcoatl, na primjer, može imati lubanju dugu tri metra, dok tijelo manje od metar. A Nykosaurus je imao dugački "jarbol" koji je stršio iz ogromne lubanje, na koju je vjerojatno bio pričvršćen greben.
Odgovarajući na pitanje, Michael je govorio o mozgu pterosaura, čija je masa, poput ptica, samo neznatno masirala ogromnu glavu, govorila o kostima koje su šuplje, također kao u ptica, pa čak i lakše. Debljina koštanih zidova ponekad nije prelazila milimetar, dok je koštano tkivo formirano od brojnih ukrštenih slojeva, koji su dali kosti kostima (kao u višeslojnoj šperploči). A iznutra su pregrade presječene šupljine za veću krutost. Sve to omogućilo je pterosaurima da postignu velike tjelesne veličine bez značajnog debljanja.
Lubanje ukrašene grebenima i rastućim ustima bile su toliko ogromne da je Khabib, gledajući ih, razvio hipotezu „Zastrašujućeg sivog vuka“: „Ako imate velika usta, možete progutati još. A izbočeni greben mogao bi privući ženke. " Pa, vraćajući se na pitanje tog paleontologa, pterosauri su, prema Michaelu, bili "ogromne glave ubojica".
Junchang Lü, jedan od vodećih kineskih paleontologa, pozdravlja goste u prometnoj ulici u središtu Jinzhoua, velikog trgovačkog grada na sjeveroistoku zemlje, i vodi ih kroz slabo osvijetljeni hodnik naizgled obične poslovne zgrade. Ovo je zapravo Paleontološki muzej Jinzhou. Njezin ravnatelj otvara vrata malene smočnice bez prozora, a oči onih koji dolaze otvaraju ono što bi postalo glavnom atrakcijom za posjetitelje u bilo kojem drugom muzeju: sve police i gotovo cijeli kat zaokupljeni su uzorcima s iznenađujuće potpunim, u svim najmanjim detaljima, ostacima pernatih dinosaura, najstarijih ptica i, naravno, pterosauri.
Na velikoj, gotovo duljini ramena, kamenoj ploči naslonjenoj na zid nasuprot vratima, možete vidjeti velikog, strašnog pterosaura s rasponom krila četiri metra i sitnim pilećim stražnjim nogama - Zhenyuanopterus. Njegova izdužena glava nagnuta je u stranu i čini se da se sastoji samo od čeljusti, a zubi postaju sve duži i sve više jedan iza drugoga dok se približava početku usta. "Ovo je olakšalo ribolov dok pluta na površini vode", objašnjava Lu. Zhenyuanopter je samo jedna od tri vrste desetak vrsta pterosaura koje je opisao od 2001. (mnoge još uvijek leže na policama i čekaju da ih prouče).
Lubanja anhanguere koja jede ribu sačuvana je u svom prirodnom položaju - na radost paleontologa. Foto: NACIONALNI MUZEJ PRIRODE I ZNANOSTI, TOKIO
Muzej Jinzhou jedan je od deset takvih paleontoloških muzeja razbacanih po provinciji Liaoning, koji je dom riznice fosila pterosaura i jedna od regija u kojoj su postavljeni nalazi koji su posljednjih godina postavili Kinu na čelo paleontologije.
Osim toga, Liaoning je glavna arena suparništva, a ljudi izvana uspoređuju ono što se ovdje događa, međutim, ne sasvim opravdano, s "koštanim ratovima" koje su pioniri američke paleontologije Othniel Charles Marsh i Edward Drinker Kop vodili jedni s drugima u 19. stoljeću.
Stranke ovog suparništva su Lu koji zastupa Akademiju geoloških znanosti Narodne Republike Kine i Shaolin Wang, čiji se ured napunjen fosilima nalazi u Institutu za paleontologiju kralježnjaka i paleoantropologiju u Pekingu. Ti su stručnjaci, poput Marsha i Copea, rano radili zajedno u karijeri, a potom su se razišli i od tada se međusobno tretiraju s neprijateljstvom koje se, međutim, ne oglašava. "Dva tigrova se ne mogu slagati na istoj planini", smije se njihov kolega Shunxing Jiang.
Tijekom petnaestak godina koje su prošle od tada, Lu i Wang više su puta nadmašili jedni druge po broju otkrića, a nekoliko njih opisalo je više od 50 novih vrsta pterosaura - gotovo četvrtinu svega što je danas poznato. Međutim, neke će od tih novih vrsta s vremenom biti prepoznate kao sinonimi bivše, kao što je to često slučaj u paleontologiji. Međutim, rivalske strane imat će u budućnosti više otkrića. "Morali bi raditi deset godina po cijeli dan da bi opisali sve što su već iskopali", sa zavidom bilježi jedan od gostiju. Čuvši to, Lü iznenađeno podiže obrve: "Mislim da deset godina neće biti dovoljno."
Uspjeh kineskih znanstvenika ne samo zbog konkurencije, već i zbog činjenice da su bili na pravom mjestu u pravo vrijeme. Kina je, zajedno s Njemačkom, Brazilom, Sjedinjenim Državama i Engleskom, jedna od rijetkih zemalja na svijetu u kojoj je pronađeno 90 posto svih fosila pterosaura. To se dogodilo ne zato što su pterosauri živjeli samo na teritorijima na kojima su ove zemlje smještene - fragmenti njihovih kostura nalaze se gotovo posvuda. Samo su njihovi ostaci ovdje bolje sačuvani.
Ta ekskluzivnost vidljiva je u provinciji Liaoning. Na početku Krede, kaže Lü, vrlo raznolika zajednica organizama razvila se u lokalnim šumama i malim slatkovodnim jezerima - dinosaurima, prvim pticama, mnogim pterosaurima i insektima. Zbog činjenice da su vulkani s vremena na vrijeme eruptirali u susjedstvu, mnoge su životinje uginule pod pepelom i pale na blatnjavo dno jezera. Žrtve takvih katastrofa pokopane su vrlo brzo, ponekad čak i bez pristupa kisika ostacima, tkiva su se mineralizirala brže nego što su imali vremena da se razgrade, pa su preživjeli. Paleontolozi takve lokalitete nazivaju Lagerstätte (Lagerstätte na njemačkom znači "polog"). I svejedno, takve nalaze je potrebno rastavljati mjesecima - kako bi se pasmina očistila kako bi se vidjela sva njihova obilježja, uključujući, naravno,sa svim vrstama snažnih mikroskopa.
Tek na mjestima poput Muzeja Pterosaura u Beipiau ili nedavnog eksponata krila u Pekinškom prirodnom muzeju počinjete drugačije doživljavati fosile - kao dio nekadašnje velike raznolikosti.
Primjerice, Jeholopterus, pterosaur sa širokim ustima sličnim žabama, koji su, pretpostavljaju znanstvenici, lovili zmajeve muhe i druge insekte. Ovdje je Ikrandraco, nazvan po krilatim stvorenjima s Avatara: vjerojatno je letio nisko iznad površine vode i lovio ribu koristeći vrsta kobilice na donjoj čeljusti. Ovdje je džungaripter (Dsungaripterus) pronađen u Sjevernoj Kini s tankim, okrenutim kljunom, kojim je pokucao na mekušce i druge beskralježnjake, kako bi potom svoje školjke i školjke razbio gomoljastim zubima.
I sve je to nestalo na kraju krednog razdoblja, prije 66 milijuna godina. Što se pokazalo krivo s krajnje izumrlim pterosaurima? Možda su životinje koje su lovile nestale? Ili su tijekom evolucije dostigli tako gigantske razmjere da nisu mogli preživjeti globalnu katastrofu, poput pada asteroida, dok su male ptice preživjele?
Međutim, kad pogledate njihove savršeno sačuvane ostatke u muzeju, ne mislite o tome - događa se nešto nevjerojatno: čini se da su se ta stvorenja spremna osloboditi iz zatočeništva u kamenu i krenuti u potragu za njihovim nestalim fragmentima kako bi se ponovno uzdigli iznad zemlje.
