17.6 C
Kyiv
Середа, 12 Червня, 2024

Нові відкриття оживляють світ птерозаврів

Найпопулярніше

Kyiv
хмарно
17.1 ° C
18.1 °
17.1 °
92 %
0.5kmh
99 %
Ср
17 °
Чт
20 °
Пт
20 °
Сб
22 °
Нд
26 °

У світі «їсти або бути з’їденим» політ дає безліч переваг. Істота, яка потрапляє в третій вимір, може легше втекти від земних хижаків, обідати з набагато ширшого меню або скидатися на нічого не підозрюючих жертв згори. Політ також дозволяє тваринам швидше долати відстань, ефективніше добувати їжу та легше знаходити пару.

Тож, мабуть, дивно, що лише три групи хребетних коли-небудь розвинули тривалий політ за допомогою м’язів. Птерозаври, що по-грецьки означає «крилаті ящери», з’явилися на сцені в тріасовому періоді, можливо, приблизно 237 мільйонів років тому. Ці оригінальні хребетні літуни передували птахам принаймні на 70 мільйонів років, а кажанам – більш ніж удвічі раніше.

Причина загибелі птерозаврів зрозуміла: той самий астероїд, який знищив динозаврів, які не були птахами, близько 66 мільйонів років тому, також винищив їх — разом із понад 75 відсотками всього живого на Землі. Але як птерозаври взагалі піднялися в повітря, залишається великою загадкою. «Ми не маємо належних перехідних скам’янілостей птерозаврів або принаймні тих, які ми впізнаємо», — каже Метью Барон, позаштатний палеонтолог з хребетних.

Незважаючи на прогалину в літописі скам’янілостей, останні дослідження дають підказки до того, ким були перші двоюрідні брати птерозаврів і як вони виглядали, а також як птерозаври еволюціонували з маленьких літаючих істот у неймовірно різноманітну групу. Згодом вони окупували екосистеми по всьому світу та споживали різноманітну здобич — збільшуючись і поширюючись далі раніше, ніж вважалося раніше, показують останні дослідження. У деяких на головах були химерні гребені, а в інших були роти, повні зубів, які загрозливо виступали під різними кутами.

«Деякі птерозаври виглядали як істоти з ваших кошмарів», — каже Браян Андрес, палеонтолог з хребетних з Університету Шеффілда в Англії.

Під час свого тривалого панування на небі птерозаври різнилися за розміром від істот, які могли сидіти на вашій долоні, до ширяючих гігантів із розмахом крил, який змагався з винищувачем F-16. Насправді, найбільша тварина, яка коли-небудь літала — знаковий вид, відкритий понад півстоліття тому, але лише нещодавно описаний у великих подробицях — був птерозавром.

Звідки взялися птерозаври?

Скам’янілості птерозаврів були вперше знайдені наприкінці 1700-х років — за збігом обставин, у тій самій вапняковій формації в Німеччині, де згодом був знайдений найдавніший відомий птах, археоптерикс . Вчені не зовсім знали, що робити зі скам’янілістю. Один вчений припустив, що вони належать до дивної морської істоти, а інший вважав, що вони являють собою перехідну форму між птахами та кажанами. Але незабаром фахівці зупинилися на тому, що птерозаври були літаючими рептиліями, відмінними від динозаврів.

Перший виявлений вид був названий Pterodactylus antiquus , назва роду походить від грецьких слів, що означає «палець крила». (Хоча цей вид і багатьох, відкритих незабаром після цього, зазвичай називають птеродактилями, цей термін офіційно застосовується лише до цього виду та невеликої групи споріднених видів у ширшому родоводі птерозаврів.) На відміну від кажанів, перетинки крил яких розтягнуті між чотирма подовженими пальці руки, крило птерозавра підтримується лише одним надмірно подовженим пальцем, відмінною рисою, яка допомагає відрізнити птерозаврів від інших істот.

Але дещо спільного для птерозаврів і кажанів, це те, що коли вони вперше з’являються в літописі скам’янілостей, вони вже здатні літати. Прямих доказів того, як рептилії піднялися в небо, немає. «Поки що ми не знаємо жодної «відсутньої ланки» птерозаврів », — повідомив Барон у 2021 році в Earth-Science Reviews .

Хронологія птерозаврів

Птерозаври виникли в тріасовому періоді — задовго до двох інших груп літаючих хребетних, птахів і кажанів — і потім вимерли в тому ж масовому вимиранні, яке вбило нептахових динозаврів. 

  • 237 мільйонів років тому : ймовірне походження птерозаврів
  • 230 мільйонів років тому : Найстаріша відома скам’янілість динозавра
  • 219 мільйонів років тому : найстаріша з відомих скам’янілостей птерозавра
  • 150 мільйонів років тому : найдавніший відомий скелет птаха
  • 66 мільйонів років тому : падіння астероїдів і птерозаври, а також динозаври, що не належать до птахів, вимерли
  • 52 мільйони років тому : найдавніший відомий скелет кажана

Найдавніші відомі скам’янілості птерозаврів датуються приблизно 219 мільйонами років тому, хоча палеонтологи підозрюють, що птерозаври виникли ще 237 мільйонів років тому, зазначає Барон. Саме тоді жили найдавніші та найближчі родичі птерозаврів, а отже, ймовірно, приблизно в той час, коли птерозаври відокремилися та сформували власну лінію. Прогалина в летописі скам’янілостей частково пов’язана з тим, що гірські породи цього періоду є дефіцитними в усьому світі. Крім того, багато кісток птерозавра були порожнистими, тому вони були вразливі до роздроблення незабаром після смерті або під час скам’яніння. «Часто останки птерозаврів — це просто купа кісток», — каже Барон.

Але є непрямі підказки того, як міг виглядати протоптерозавр і чи політ птерозавра розвинувся з нуля — у наземних істот, які махали та стрибали в повітря — чи з дерев вниз — у тварин, що живуть на деревах, які планують.

Ці підказки походять від досліджень птерозаврів та їхніх родичів. У 2020 році дослідники опублікували статтю в Nature , в якій порівнювали анатомію 157 видів ранніх птерозаврів, примітивних динозаврів і різноманітних рептилій, які жили в той же час або раніше. Група, відома як лагерпетиди — від грецького «кролячі рептилії», названа так через загальні пропорції кісток у кінцівках — була найбільш тісно пов’язана з птерозаврами.

Окремий аналіз, опублікований минулого року в Nature , показав, що рептилія, яка швидко біжить, приблизно 20 сантиметрів у довжину і жила близько 230 мільйонів років тому, була близьким родичем як лагерпетид, так і птерозаврів. Враховуючи цей тісний зв’язок, ця істота під назвою Scleromochlus taylori може служити гарним замінником виду тварин, від яких еволюціонували птерозаври.

У S. taylori були тонкі кінцівки, маленькі руки та прямі кігті, що вказує на наземну істоту, каже Девід Фоффа, палеонтолог з хребетних з Національного музею Шотландії в Единбурзі. Оскільки така істота, як S. taylori, ймовірно, не проводила багато часу на деревах, це суперечить ідеї, що політ птерозавра розвинувся з планерування. Але невеликий тазовий пояс говорить про те, що S. taylori не був стрибуном, каже Фоффа. Здавалося б, це суперечить стандартній ідеї про те, як наземний житель підніметься в небо. Однак, каже він, «необов’язково бути стрибуном, щоб розвивати політ».

Ілюстрація двох Scleromochlus taylori, які стоять один проти одного на скелі.
Птерозаври, можливо, еволюціонували від невеликих наземних рептилій, подібних до Scleromochlus taylori , який мав довжину приблизно як обідня виделка , протягом пізнього тріасового періоду.ГАБРІЕЛЬ УГУЕТО

Що їли птерозаври?

Те, чим харчувалися птерозаври, часто є предметом припущень. Хоча деякі скам’янілості зберігають вміст шлунка — прямий доказ того, що вони споживали, — більшість часу дослідники повинні дивитися на те, де жив птерозаври та як його анатомія порівнюється з сучасними істотами, щоб реконструювати раціон. Грунтуючись на таких порівняннях, дослідники припустили, що різні види птерозаврів їли все: від комах і черв’яків до риби, ракоподібних і більш м’ясистої здобичі, наприклад дрібних наземних хребетних.

Але іноді дослідникам доводиться аналізувати інші типи доказів.

Візьмемо Kunpengopterus sinensis , птерозавра, який жив на території сучасного Китаю між 165 і 153 мільйонами років тому. Минулого року дослідники повідомили про виявлення скам’янілостей цього виду разом із шлунковими гранулами, наповненими риб’ячою лускою , що є сильним натяком на те, що істоти їли рибу, а потім відригали неперетравлені шматочки, як це роблять сучасні сови та чайки.

Інші докази надходять у вигляді скам’янілих калів — або, делікатніше, копролітів. Якщо копроліт можна пов’язати з істотою, яка його створила, будь-який вміст можна розумно ідентифікувати як частину раціону, каже Мартін Кварнстрем, палеонтолог з хребетних з Упсальського університету у Швеції. Кілька років тому він і його колеги проаналізували три копроліти з порід віком понад 150 мільйонів років, розкопаних у південно-центральній Польщі. За словами Кварнстрьома, скам’янілий гній був відкладений на стародавній приливній площі, яка також зберегла безліч слідів птерозаврів. Добре витоптана поверхня, схоже, була швидко похована, можливо, щойно настав наступний приплив, тому дуже ймовірно, що і сліди, і копроліти були зроблені птерозаврами , повідомили він та його колеги в 2019 році в PeerJ .

Використовуючи високоенергетичне випромінювання для сканування скам’янілих калових мас, схоже на комп’ютерну томографію, команда виявила, що найбільший копроліт, довжиною близько 1,5 сантиметрів і діаметром 6 міліметрів, містить понад 100 збагачених кальцієм оболонок одноклітинних організмів, які називаються форамініфери. Один із менших копролітів містив багато щетинок того, що могло бути придонним морським хробаком. Сама велика кількість свідчить про те, що проковтування цих отворів і черв’яків не було випадковим, каже Кварнстрьом. Натомість, припускають дослідники, птерозаври націлювалися на цю здобич.

Два зображення віртуальних реконструкцій поруч одне з одним.  Перше зі скам’янілого посліду, або копролітів, сканування трьох зразків, схоже на КТ.  Друге зображення раковин, знайдених у копролітах.
Скам’янілий гній або копроліти можуть допомогти виявити, чим харчувалися птерозаври. Комп’ютерна томографія трьох копролітів (віртуальна реконструкція, ліворуч) виявила раковини мікроскопічних організмів (показано всередині копролітів, посередині, і окремо, праворуч). Серед них форамініфери, молюски та ракоподібні (одне виділено синім).M. QVARNSTRÖM ET AL/PEERJ 2019

Щоб ці птерозаври споживали таку мізерну здобич, вони повинні були харчуватися фільтрами, подібно до фламінго чи вусатих китів. Команда припускає, що для того, щоб захопити отвори — які здебільшого були приблизно 300 мікрометрів у поперечнику, приблизно як великий пиловий кліщ — ці птерозаври повинні були мати щелепи, наповнені близько розташованими зубами. Незважаючи на те, що птерозаври, які харчувалися фільтрами, відомі з більш пізніх часів, це перший переконливий доказ того, що вони жили приблизно 150 мільйонів років тому, каже Кварнстрьом.

Оскільки скам’янілості скелетів цих птерозаврів ще не відомі, група Кварнстрема не знає, як виглядали таємничі фільтри-годівниці або наскільки вони були великими. Але, можливо, вони були схожі на нещодавно відкритий вид Balaenognathus maeuseri . ( Balaenognathus , приблизно в перекладі з латині, означає «китова щелепа», посилання на вусатих китів.) Його скам’янілості були розкопані з вапнякових порід, які відкладалися у вигляді осаду десь між 157 і 152 мільйонами років тому на території сучасної Німеччини, каже Девід Мартіл. , палеонтолог з хребетних з Портсмутського університету в Англії.

Ілюстрація голови птерозавра з другим птерозавром, який стоїть у воді за нею.
Птерозаври на ім’я Balaenognathus maeuseri, ймовірно, були фільтраторами, схожими на сучасних фламінго.МЕГАН ДЖЕЙКОБС/УНІВЕРС. ПОРТСМУТА

B. maeuseri мав розмах крил близько 1,5 метра, схожий на великого фламінго. У птерозавра був 10-сантиметровий дзьоб у формі лопатки, на якому було щонайменше 480 зубів. За словами Мартілла, багато з цих довгих тонких зубів — недостатньо сильних, щоб зачепити здобич, що бореться — мали крихітні гачки. Це не схоже ні на що в інших птерозаврів. Як повідомили Мартіл та його колеги 21 січня в PalZ , функції, схожі на гачок для в’язання, ймовірно, допомогли птерозавру відфільтрувати й уловити дрібну здобич ефективніше, ніж прямі зуби.. Під час пошуку їжі ця довгонога істота, ймовірно, пробиралася через мілководдя, дивлячись обличчям до течії та відкриваючи свої щелепи настільки, щоб вода, багата планктоном, могла проникнути всередину, каже Мартіл. Потім вода витекла крізь зуби, залишивши за собою насичену їжею кашку.

Збільшене фото маленьких гачків на кінцях тонких зубів B. maeuseri.
Маленькі гачки (видимі на цьому викопному крупним планом) на кінцях тонких зубів B. maeuseri , ймовірно, допомагали вловлювати крихітну здобич.Д. МАРТІЛ ТА ІНШІ/PALZ 2023

Рости та виходити на глобальний рівень

Завдяки скам’янілостям, виявленим у 2017 році на шотландському острові Скай, дослідники тепер усвідомлюють, що птерозаври виросли до більших розмірів набагато раніше, ніж вважалося раніше. Це, у свою чергу, допомогло розвінчати деякі теорії про те, чому у птерозаврів розвивалися великі розміри тіла.

За словами Наталії Ягельської, палеонтолога з Единбурзького університету, у скам’янілості, що добре збереглася, у вапняку, що відкладався в лагуні приблизно 167 мільйонів років тому, відсутні лише частини черепа, крила, задні кінцівки та хвіст. Вона та її колеги назвали істоту Dearc sgiathanach , що шотландською гельською означає «крилата рептилія зі Скай».

Мікроскопічний аналіз поперечних зрізів деяких кісток виявив особливості, схожі на кільця росту в деревах, натякаючи на те, що птерозавру було щонайменше 2 роки і він все ще ріс, коли він помер , повідомили Ягельська та її колеги в лютому 2022 року в Current Biology . Грунтуючись на розмірі кістки плеча птерозавра, команда вважає, що розмах крил молодого птерозавра становив близько 2 метрів.

Порівняння з моделями росту близькоспоріднених птерозаврів показує, що доросла особина мала б розмах крил принаймні 2,5 метри, а можливо, 3 метри або більше. Це робить D. sgiathanach найбільшим птерозавром, який існував до того часу, з розмахом крил, який змагався з лебедем-трубачом.

Ілюстрація Деарка Сгіатанача поруч із динозавром.
Нещодавнє відкриття Dearc sgiathanach (зображене поруч із динозавром) свідчить про те, що птерозаври розвинули великі розміри тіла принаймні до середини юрського періоду.Н. ЯГЕЛЬСЬКОЇ

До відкриття D. sgiathanach дослідження припускали, що птерозаври не почали збільшуватися до кінця юрського періоду, приблизно від 160 до 145 мільйонів років тому. У той момент, згідно з історією, конкуренція з птахами, що нещодавно розвинулися, змусила птерозаврів вийти за межі простого поїдання комах і зайняти нові екологічні ролі. Але D. sgiathanach розвинувся за десятки мільйонів років до появи перших птахів, тому, на думку дослідників, мали вплив інші, ще не ідентифіковані фактори.

Інше недавнє дослідження говорить про те, наскільки широко і як швидко птерозаври поширилися по всьому світу, говорить Андрес. Деякі надзвичайно фрагментарні екземпляри, викопані з пісковика на північному заході Аргентини, включаючи розрізнені частини морди, щелепної кістки та кістки крила, достатньо чіткі, щоб їх можна було класифікувати як птерозаврів. Особливості настільки виразні, що Андрес і його колеги назвали два абсолютно нові види: Yelaphomte praderioi і Pachagnathus benitoi . Команда описала скам’янілості в березні 2022 року в Papers in Palaeontology .

Пісковик, ймовірно, датується десь між 206 і 200 мільйонами років тому, вважають дослідники. Відомі однозначні останки птерозаврів того часу походять із Північної Америки, Європи та Гренландії — усі тоді були частиною північно-західних частин суперконтиненту Пангея. Нові скам’янілості були знайдені в районі, який колись був південно-західною Пангеєю, зазначає Андрес. Команда Андреса стверджує, що це свідчить про ширше поширення птерозаврів десятками мільйонів років раніше в історії птерозаврів, ніж передбачалося раніше. І оскільки пісковик утворювався в гірських районах далеко від найближчого узбережжя, знахідка показує, що птерозаври жили в більшій різноманітності середовищ існування в цю епоху, ніж вважалося раніше.

Найбільша тварина, яка коли-небудь літала

З усіх коли-небудь знайдених птерозаврів жоден не вразив так сильно, як Quetzalcoatlus northropi , найбільша істота, яка коли-небудь літала. Окрім епізодів у фільмі «Парк Юрського періоду: Домініон» і коміксів «Кальвін і Гоббс» , вид з’явився на поштових марках понад двох десятків країн і на двох монетах, відкарбованих Королівським монетним двором Канади.

Вчені також закохані в цей вид. Стаття 1975 року, яка спочатку описувала це, цитувалася понад 500 разів, незважаючи на її стислість, каже Андрес. Наприкінці 2021 року Андрес і його колеги доповнили опис цієї статті кількома документами, які вперше глибоко заглибились у розмір, зовнішній вигляд, пересування та середовище існування знакового виду.

Було знайдено лише кілька скам’янілостей Q. Northropi , більшість у районі Біг-Бенд на південному заході Техасу , каже Андрес. Більшість останків, які можна ідентифікувати, походять від кількох істот і разом складаються з часткового крила та кількох кісток ніг. Вони та кілька сотень інших фрагментів кісток птерозаврів, які погано збереглися, були знайдені в порід, утворених з відкладень, які накопичувалися в каналах потоку між 69 і приблизно 66 мільйонами років тому, говорить Том Леман, палеонтолог з хребетних з Техаського технічного університету в Лаббоку. Це означає, що деякі з цих птерозаврів могли бути живими, коли або безпосередньо перед тим, як астероїд врізався в Землю і спричинив довготривалу всесвітню кліматичну катастрофу.

Значна частина того, що вчені підозрюють щодо Q. northropi , походить від більш поширених скам’янілостей спорідненого виду Q. lawsoni . Андрес і його колеги розкопали скам’янілості понад 200 цих особин, пропонуючи достатньо кісток для реконструкції більшості птерозаврів. Команда підрахувала, що цей менший родич мав розмах крил близько 4,5 метрів і жив у тій же місцевості приблизно в той же час, що й Q. northropi , каже Леман. Він та його колеги підрахували, що Q. Northropi мав розмах крил близько 10 метрів.

Ілюстрація Quetzalcoatlus Northropi розміром з жирафа, що йде через річку з деревами та листям на задньому плані.
Quetzalcoatlus northropi розміром з жирафа , найбільша літаюча істота, яка коли-небудь існувала, можливо, шукала їжу на луках і мілководді, як це роблять сучасні чаплі та лелеки.ДЖЕЙМС КУТЕР

Якщо ці два види справді жили одночасно, каже Леман, вони, очевидно, розділили екосистему й шукали їжу окремо . Коли вони померли, їхні трупи опинилися в різних типах осадових порід, що свідчить про різні частини навколишнього середовища. Очевидно , Q. lawsoni проводив багато часу в старицях. Q. northropi , з іншого боку, здається, шукав їжу вздовж берегів самої річки. За словами Лемана, у цих водоймах жило багато водяних равликів та інших істот, які могли б забезпечити достатню їжу для голодних птерозаврів та інших хижаків.

На основі своїх вимірювань дослідники зробили моделі кісток Q. Northropi в натуральну величину, щоб побачити, як істоти рухалися, і відтворити діапазон рухів їхніх суглобів . «По-перше, їхня спина настільки коротка, а ноги такі довгі, що вони не можуть ходити, як інші чотирилапі», — каже Кевін Падіан, палеонтолог з хребетних з Каліфорнійського університету в Берклі. «І їхні передні кінцівки такі довгі, що вони не могли не торкнутися землі». Проте сліди птерозавра свідчать про те, що ці передні кінцівки не допомагали рухати істоту вперед під час ходьби, каже він. Натомість, здається, вони використовувалися лише для підтримки, як палиці.

Виявляється, своїм довгим беззубим дзьобом Кетцалькоатлюс міг дотягнутися до землі — і ще нижче, до водойм. Як тільки він схопив свою здобич, він міг схилити дзьоб до неба і ковтати жертву цілком. Тож Падіан та його колеги припускають, що цей птерозаври патрулювали луки або пробиралися на мілководдях, як це роблять сучасні лелеки чи чаплі, хапаючи рибу, ссавців чи навіть маленьких динозаврів за допомогою дзьоба, який діяв як палички для їжі.

Видовище хижака розміром з жирафа, що переслідує болота, безсумнівно, було б вражаючим. «Найгірше в птерозаврах, — каже Андрес, — що їх більше немає поруч».

Інші новини

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я


Останні новини