Az új paleontológiai leletek megváltoztatják a pteroszauruszokról - és a legbiztosabb állatokról, amelyek valaha is repültek a földön - uralkodó hiedelmeket.
A Pterosaur és a Pterodactyl a külföldön élő lények két neve; az egyik görög fordításban "szárnyas gyík", a második "repülő ujj".
Egy ilyen állat maradványait először a 18. században találták meg. Azóta a tudósok leírtak több mint 200 szárnyas gyíkot, ám ezeknek a sárkányoknak a közös elképzelése ugyanaz maradt, amelyek több mint 160 millió évig uralkodtak a mezozói korszak égboltjában.
Mindig elképzeljük őket ügyetlen, de nagyon veszélyes repülõ hüllõkké, hosszú csõvel és bőrszárnyakkal, amelyek hátsó lábukon úgy ülnek, mint a pingvinek.
Vegyük például az 1966-os A Millió éve című filmet, amelyben egy áttört lila pterozaurusz a fészkébe veszi Raequel Welch hősnőt kölykeinek etetésére (spoiler figyelmeztetés: a bikini szépsége elmenekült). Megváltozott valami 50 év alatt? Egyáltalán nem: a Jurassic World-ben, amelyet 2015-ben filmeztek, a pterozauruszok még mindig saját súlyuk nagyobb részét hordozzák az égboltba. (Csakúgy, tisztázjuk: az utolsó pterozauruszok 66 millió évvel ezelőtt kihaltak, azaz egy örökkévalóság, mielőtt az emberek megjelentek a Földön.)
A legfrissebb fosszilis bizonyítékok azt sugallják, hogy a pterozauruszok minden formájú és méretűek voltak, és viselkedésükben nagyon változatosak. Pterosaur fajok százai éltek egyszerre, különféle ökológiai fülkeket foglalva el, mint a mai madarak. Közöttük voltak az óriási szörnyek, például a quetzalcoatl (Quetzalcoatlus northropi), az egyik legnagyobb repülő lény, amely manapság ismert: négynégy állva képes versengni egy zsiráf növekedésével és 10,5 méteres szárnysebességgel. De voltak egy veréb méretű pterozauruszok is: az ősi erdőkben ágakon ültek és valószínűleg rovarokat fogtak.
Az egyik leginkább kíváncsi lelet a megkövesedett pterozaurusz tojás. A legjobban megőrzött embriók beolvasásával a tudósok meglátták az embriókat a héj alatt, és megtudhatták, hogyan fejlődtek. Az egyik tojást még egy Kínában élő nő Darwinopterus petesejtjében találtak, mellette egy másik petesejt, amely nyilvánvalóan az állatot borító vulkáni hamu súlya alatt nyomódott ki. T asszony (ez volt a neve ennek a nőnek) lett az első pterozaurusz, akinek a nemét pontosan meghatározták. A koponyája nem volt címer. Lehet, hogy az ilyen kinövések csak a hímek fejeit díszítették, mivel néhány modern madárfaj hímét díszítik - a természet nagy, élénk színű címerét adta nekik, hogy vonzzák az ellenkező nemű egyedeket.
Mindezen megállapítások után úgy tűnik, hogy a pterozauruszok közelebb kerülnek hozzánk, de a tudósok számára minden nem elég. És a Texas délnyugati részén fekvő Big Bend Nemzeti Park felé vezető úton Dave Martill, a Portsmouthi Egyetem paleontológusa megosztja velem a munkaterveit: először találkozzon és csodálja meg a csörgőkígyót; másodszor, keresse meg a quetzalcoatl teljes koponyáját. A program első pontjának teljesítésének esélye mérhetetlenül nagyobb.
Promóciós videó:
A pterosaur szakértő számára a legfontosabb dolog az optimizmus. Képzelve, hogy ilyen és ilyen napon elmegy oda, és legalább valami relevánst talál számukra, mint egy lottójegy vásárlása, és azonnal elkezdi megtervezni, hogy mire költi nyereményét. A pterosaur kövületek rendkívül ritkák, mert csontok üregek és vékonyak voltak. Ami a quetzalcoatl-ot illeti, csak az 1970-es években a Big Bend Parkban talált néhány fragmentumnak tudunk róla.
A pterosauruszok üreges, ultra könnyű csontjai jól repültek, ám ritkán maradnak érintetlenek, mivel ezek az Anhanguera maradványok. A legtöbb esetben összetörik, "mintha egy henger áthajtott volna rajtuk".
Martill és kollégája, Nizar Ibrahim három napot költött fosszilis csontokra a park száraz folyóinak ágyain. Felmentek felfelé és lefelé a Pterodactyl-hegygerincen (milyen ígéretes név!). Most pedig ellenőrizték a gyík felfedezője által összeállított térképeket. A geológiai rétegek minden árnyalata elmélyült ("Nézd meg a Milankovitch-ciklusok ezeket a megnyilvánulásait!" - kiáltott fel Martill, azaz a Föld pályája alakjának és tengelyének dőlésének időszakos változásai, mivel a 20. század elején létrehozott Milutin Milankovic szerb csillagász befolyásolta az éghajlatot) bolygó, és ez tükröződik az üledékes lerakódások ciklikus szerkezetében). A homokkő gerincére mászva, ahonnan lehetetlennek tűnt kiszállni, Martill csak leesett: - Ahol a miénk nem tűnt el! ", Leugrott és sértetlenül maradt.
A kutatóknak azonban nem volt esélyük, hogy találkozzanak egy csörgő-kígyóval, vagy akár megtalálják a pterozaurusz csontjának fragmentumát is. Vigasztalva, egy óriás dinoszaurusz, legvalószínűbben egy szauropod combcsontjain találkoztak. De őket nem érdekli a dinoszauruszok.
Ha elhagyják a nemzeti parkot, a paleontológusok terveket dolgoznak ki a quetzalcoatl új kutatására - valóban többet akarnak megtudni erről a csodálatos gyíkról, amelyben minden rendkívüli: mind méret, mind megjelenés, mind viselkedés - ezt megítélhetik a belőle maradó néhány kövület.
A kínai Zheholopter kövületének néhány részén megőriztek finom szőrszálakat vagy lefelé nyomatokat. (Ezeket az integrált struktúrákat először fedezték fel a szovjet paleontológusok a jura pteroszauruszban.) Fotó: A VERTEBRÁT PALEONTOLÓGIA ÉS PALEOANTHROPOLÓGIA INTÉZETE, Peking
A pterozauruszok fogalma sokat megváltozott - még megjelenésük és viselkedésük szempontjából is. Ez részben azzal magyarázható, hogy egészen a közelmúltig a tudósoknak rendkívül kis mintákra kellett alapozniuk következtetéseiket.
A pterosauruszok őszintén szólva nagyon furcsa anatómiát mutattak. Úgy tűnik, hogy rosszul alkalmazkodtak a földi vagy a levegőben való élethez. Egyszer azt is gondolták, hogy a szárnyas gyík becsapódik a hasukba, vagy elképzelte, hogy egy hátsó lábán sétálnak, hosszú záróelemekkel előrehúzott hosszú végtagokkal, és hátrahúzódnak, mint egy köpeny összehajtott szárnyakkal. Később, a fosszilis nyomok alapján megállapítást nyert, hogy a pterozauruszok négy végtagon mozognak, de még mindig nem volt világos, hogy pontosan hogyan és hol helyezik el a szárnyukat. És annyira megkérdőjelezték repülési képességeiket, hogy képteleneknek voltak szállni a földre, kivéve a szikla ledobásával.
"Gyakran előfordul, hogy a fej és a nyak az egyén testének háromszor vagy akár négyszeresére is kiterjed" - mondja Michael Habib, a biofizikus a Los Angeles-i Megyei Természettudományi Múzeumból. Még a tudományosan képzett művészek is tévednek, amikor ábrázolják őket. "Modellként veszik a madarakat, csak heveder szárnyakat és címerhöz adnak hozzá" - mondja Michael. "A pterozauruszok testaránya azonban egyáltalán nem volt madárinfluenza."
Khabib úgy döntött, hogy felülvizsgálja a pteroszauruszok biomechanikájáról szóló uralkodó ötleteket, egyrészt matematikai megközelítéssel, másrészt a gerinces anatómia gyakorlati ismereteivel, melyeket más munkájában, nevezetesen a dél-kaliforniai egyetem orvosi iskolájának laboratóriumában szerzett. Mint a legtöbb tudós, Michael úgy véli, hogy az elsõ pterozauruszok, körülbelül 230 millió évvel ezelőtt, a könnyû, karcsú hüllõktõl származnak, amelyek jól alkalmazhatók a futáshoz és az ugráshoz. Az ugrás képessége - hogy megragadjon egy repülő rovarot vagy elkerülje a ragadozó fogait - Habib szerint: „ugrik és lebeg a levegőben”.
Eleinte a pterozauruszok valószínűleg csak lebegtek, majd több tízmillió évvel a madarak előtt (és még inkább a denevérek előtt) váltak az első gerinces állampolgároknak, akik mesterképző repülést hajtottak végre.
A repülőgépgyártásban alkalmazott egyenletek felhasználásával Habib és munkatársai megcáfolták a sziklaugrás hipotézisét. Ezenkívül bebizonyították, hogy ha a pterozauruszok egyenes helyzetből kilépnek, hátulsó lábukon állva, akkor nagy fajok esetén a combcsontok eltörnek a túlterheléstől. A négy végtag felszívása praktikusabb.
"Fel kell ugrani, az első végtagokra támaszkodva, mint egy magas ugró - a pólusára" - magyarázza Habib. A vízből való felszálláshoz a pterozauruszok szárnyokat evezésmódban használtak evezés közben: lenyomták a felszínről. És ismét, mint az evezősök, nagy, jól fejlett vállakkal rendelkeztek, amelyeket gyakran feltűnően kicsi lábakkal kombináltak, hogy minimalizálják a repülést.
A pterosaurum szárnya egy válltól bokáig húzódó membrán volt; és egy rendkívül hosszú repülő (negyedik) ujj nyújtotta meg, amely a szárny első élét képezi. Brazíliából és Németországból származó minták azt mutatják, hogy a membránt áttörték a finom izmok és az erek. A fehérjefonalak "varrva" további merevséget adtak a válaszfalhoz. A tudósok most úgy gondolják, hogy a pterozauruszok a repülési körülményektől függően kissé megváltoztathatják a szárnyprofilot, izmok összehúzódásával vagy a bokák befelé vagy kifelé fordításával.
A csuklón, a pteroidon csontosodott inak dőlésszögének megváltoztatása ugyanolyan célt szolgálhatott, mint a nagy modern repülőgépek rúdjainak fordítása - az alacsony sebességű emelés növelése.
Ezenkívül a pterozauruszokban több izom és a testtömeg nagyobb hányada volt részt a repülés biztosításában, mint a madaraknál. És az agyukban, mint a madarakban (és még jobb), kifejlesztettek az elülső és látólebenyt, a kisagyt és a labirintust: egy ilyen agy gyorsan reagálhat a helyzet változásaira repülés közben, és jeleket továbbíthat számos izom számára, amelyek szabályozzák a membrán feszültségét.
Habib és kollégái munkájának köszönhetően a pterozauruszok már nem szárnyas félreértés, hanem ügyes repülők. Úgy tűnik, hogy sok faj lassú, de nagyon hosszú, nagy távolságú repülésre lett adaptálva; gyenge meleg felfelé (termál) keresztül tudtak lebegni az óceán felett. Voltak olyan fajok is, amelyeket Khabib szuper röpcédeknek hívnak: például az albatroszszerű Nyctosaurus, amelynek szárnymagassága csaknem három métert tett ki; a csúszási tulajdonságok, különösen a távolság, ameddig minden leszállási méterre repültek, meglehetősen összehasonlíthatók a jellemzőkkel modern sport vitorlázó.
„Oké, szárnyakkal minden világos” - kezdte egy paleontológus egyszer Khabib előadása után. - De mi van a fejekkel? Például a Quetzalcoatl koponyája három méter hosszú lehet, míg a test kevesebb, mint egy méter. És a Nykosaurusnak hosszú "árbocja" volt egy hatalmas koponyából, amelyhez valószínűleg címer került.
A kérdésre válaszolva Michael a pteroszauruszok agyáról beszélt, amelyek tömege, mint a madarak, csak kissé megmérte a hatalmas fejét, beszélt a csontokról, amelyek üregek, a madarakhoz hasonlóan, és még ennél is könnyebbek. A csontfalak vastagsága néha nem haladta meg a millimétert, míg a csontszövet számos keresztezett rétegből állt, amelyek erőt adtak a csontoknak (mint a többrétegű rétegelt lemezben). És belülről a nagyobb merevségű üregeket válaszfalak keresztezték. Mindez lehetővé tette a pterozauruszok számára, hogy jelentős testnövekedés nélkül elérjék a nagy testméretet.
A gerincekkel díszített koponyák és az ajkak tátongása olyan hatalmas volt, hogy Khabib rájuk nézve kifejlesztette a „Ijesztő szürke Farkas hipotézist”: „Ha nagy szája van, akkor több nyelni tudsz. És a kiálló címer nőket vonzhat. " Nos, visszatérve a paleontológus kérdésére, a pterozauruszok Michael szerint "hatalmas repülõ gyilkos fejek" voltak.
Junchang Lü, Kína egyik vezető paleontológusa, Jinzhou központjában, az ország északkeleti részén fekvő nagy kereskedelmi város, forgalmas utcán köszönt be a vendégeket, és egy látszólag rendes irodaház homályos megvilágítású folyosóján kíséri őket. Valójában ez a Jinzhou Paleontológiai Múzeum. Igazgatója kinyitja egy kis kamra ajtaját, ablak nélkül, és azoknak a szemét nyitja meg, amelyek bármely más múzeum látogatói számára vonzóbbá válnak: az összes polcot és szinte az egész padlót minták foglalják el, meglepően teljes, legkisebb részletben, a tollas dinoszauruszok maradványai, a legősibb madarak. és természetesen pterozauruszok.
Egy nagy, majdnem vállig érő kőlapon, amely az ajtóval szemben lévő falnak támaszkodik, láthat egy nagy, szörnyű pterozaurust négy méteres szárnyasággal és apró csirke hátulsó lábakkal - Zhenyuanopterus. Hosszú fejét oldalra tekercseli, és úgy tűnik, hogy csak állkapocsból áll, és a fogak egyre hosszabb és hosszabb ideig egymás mögött állnak, amikor közeledik a száj elejéhez. „Ennek célja a halászat kényelmessége, miközben a víz felszínén úszik” - magyarázza Lu. A Zhenyuanopter csak egy a három tucat pterosaur faj közül, amelyeket 2001 óta írt le (sokan még mindig polcokon fekszenek, és tanulmányozásra várnak).
A halfogyasztó Ankhanguera koponya megmaradt természetes helyzetében - a paleontológusok örömére. Fotó: TERMÉSZETI ÉS TUDOMÁNYOS NEMZETI Múzeum, TOKYO
A Jinzhou Múzeum egyike a tíz ilyen paleontológiai múzeumból, amelyek szétszóródtak Liaoning tartományban, ahol otthont ad a pterosaur fosszilis kincsesaroknak, valamint azon régiók egyikében, ahol a leletek történtek, amelyek Kínát az elmúlt években a paleontológia élvonalába helyezték.
Ezen túlmenően a Liaoning a rivalizálás fő aréna, és a kívülről érkező emberek nem teljesen indokoltan hasonlítják össze az itt zajló eseményeket a „csontháborúkkal”, amelyeket az amerikai paleontológia úttörői, Othniel Charles Marsh és Edward Drinker Kop folytattak egymással a 19. században.
Ennek a versengésnek a felei Lu, a Kínai Népköztársaság Földtani Akadémia képviselője, és Shaolin Wang, akinek fosszilis töltésű irodája a gerinces paleontológia és paleoantropológia intézetében található Pekingben. Ezek a dolgok, mint például Marsh és Cope, karrierjük elején együtt dolgoztak, majd elválasztottak egymástól, és azóta olyan ellenséggel kezelik egymást, amelyet azonban nem hirdenek meg. „Két tigris nem tud eljutni ugyanazon a hegyen” - vigyorog kollégájuk, Shunxing Jiang.
Az azóta eltelt tizenöt év alatt Lu és Wang többször is felülmúlta egymást a felfedezések számában, és néhányan több mint 50 új pterozauruszfajt írtak le - ez a manapság ismert dolgok csaknem egynegyede. Ezen új fajok egy részét azonban a későbbiekben szinonimákként ismerik fel, amint ez a paleontológiában gyakran előfordul. A rivális feleknek azonban a jövőben több felfedezésük lesz. "Tíz éven át kellett volna dolgozniuk egész nap, hogy leírják mindazt, amit már feltártak" - jegyzi meg az egyik vendég irigységgel. Ezt hallva Lü meglepve felvonja a szemöldökét: "Azt hiszem, tíz év nem lesz elég."
A kínai tudósok sikere nemcsak a versenynek köszönhető, hanem annak a ténynek is, hogy a megfelelő időben a megfelelő helyen voltak. Kína, valamint Németország, Brazília, az Egyesült Államok és Anglia egyike azon kevés országoknak a világon, ahol az összes pterozaurusz-fosszilis anyag 90% -át találták. Nem azért történt, mert a pterozauruszok csak azokon a területeken éltek, ahol ezek az országok jelenleg találhatók - csontvázuk töredékei szinte mindenütt megtalálhatók. Csak az, hogy maradványaikat jobban megőrzik itt.
Ez a kizárólagosság Liaoning tartományban nyilvánvaló. A krétakor elején Lü szerint a helyi erdőkben és a kis édesvízi tavakban - a dinoszauruszok, az első madarak, sok pterozauruszok és rovarok - rendkívül változatos szervezetet alakítottak ki. Annak a ténynek köszönhetően, hogy időnként vulkánok kitörtek a környéken, sok állat hamu alatt meghalt, és a tavak sáros fenekére estek. Az ilyen katasztrófák áldozatait nagyon gyorsan temették el, néha még az oxigénhez való hozzáférés nélkül is, a szövetek gyorsabban mineralizálódtak, mint amennyire volt idő a bomlásukhoz, és ezért életben maradtak. A paleontológusok ezeket a helyeket Lagerstätte-nek hívják (németül a Lagerstätte jelentése "betét"). És mindazonáltal az ilyen leleteket hónapok óta boncolni kell - meg kell tisztítani a fajtát, hogy minden tulajdonsága látható legyen, beleértve természetesen amindenféle erős mikroszkóppal.
Csak olyan helyeken, mint például a Beipiao Pterosaur Múzeum vagy a pekingi Természettudományi Múzeum nemrégiben bemutatott gyíkkiállítása, kezdik a fosszilek eltérő megértése - a korábbi nagy sokszínűség részeként.
Például a Jeholopterus, egy széles békszerű szájjal rendelkező pterozaurusz, amely a tudósok feltételezése szerint szitakötéseket és más rovarokat vadászott. Itt van az Ikrandraco, amelyet az Avatár szárnyas lényeiről neveztek el: valószínűleg alacsonyan repült a víz felszíne fölött, és halakat halászott az alsó állkapocs fajtájának köszönhetően. Itt található egy jungaripter (Dsungaripterus), amelyet Észak-Kínában találtak karcsú, felfelé forduló csőrrel, amellyel a puhatestűekre és más gerinctelenekre akasztotta, hogy héjaikat és héjaikat morzsás fogakkal összetörjék.
És mindez eltűnt a krétakor végén, 66 millió évvel ezelőtt. Mi kiderült, hogy mi a baj a végül kihalt pterozauruszokkal? Talán eltűnt az állatok, amelyeket vadásztak? Vagy az evolúció során olyan óriási arányokat értek el, hogy nem tudnák túlélni egy globális katasztrófát, mint például egy aszteroida esése, miközben a kis madarak életben maradtak?
Amikor azonban a múzeumban tökéletesen megőrzött maradványaikat megnézi, erre nem gondolsz - történik valami csodálatos: úgy tűnik, hogy ezek a lények készen állnak, hogy megszabaduljanak a kőfogságtól, és keresjék hiányzó töredékeiket, hogy újra a föld fölé emelkedjenek.