Птерозавры и места их обитания

Палеобиолог Дэвид Мартилл о птеродактилях и рамфоринхах, среде их обитания и роли компьютерной томографии в исследованиях летающих рептилий

Птерозавры — доисторические летающие рептилии, который жили с конца триасового периода до конца мелового периода . Популяция птерозавров была распространена по всему миру и исчезла с лица земли в то же время, что и популяция больших динозавров, — около 65 миллионов лет назад. Птерозавры не были динозаврами сами по себе, но были тесно связаны с ними. Многие ученые относят динозавров и птерозавров к одной группе. К сожалению, птерозавры не оставили никаких потомков после себя. Наиболее близкие связи с ними имеют крокодилы, которые совсем на них не похожи внешне, и птицы, которые, хотя и умеют летать, как птерозавры, имеют абсолютно иное строение крыла. Кроме того, способность птиц летать появилась в результате эволюции независимо от птерозавров.

История исследований птерозавров

В 1784 году Алессандро Коллини, который заведовал большой коллекцией ископаемых в Мангейме, сделал первые записи о найденных останках птерозавров, но он не знал, что это за находка. В 1801 году французский анатом Жорж Кювье установил, что найденные окаменелости были останками ранее неизвестного вида рептилий, которые могли летать. В 1809 году Кювье назвал животное «птеродактиль».

Жорж Кювье (1769–1832). Джеймс Томсон. Гравюра / wikipedia.org

Рекомендуем по этой теме:

Яйца динозавров

Однако есть и более ранние записи об останках птеродактиля. Один образец хранился в коллекции Марии Анны Йозефы Австрийской, принцессы из дома Габсбургов. Но до 1856 года все считали, что это останки большой креветки. Кроме того, сохранились эскизы останков, найденных английским каменоломщиком, который работал в деревне недалеко от Оксфорда. Эти кости считались останками птиц, но, скорее всего, на наброске был изображен именно птеродактиль. Оригинальные образцы были утеряны. Об этом писали в The Gentleman’s Magazine в 1857 году.

В начале XIX века ученые считали, что было только два или три вида птерозавров. В те времена жизнь тех, кто увлекается этими животными, была куда проще. Но к концу века ученые открыли много новых видов и разделили птерозавров на две группы. У одной группы был длинный хвост, короткая ладонь, маленькие ноздри и отдельное переднеглазничное отверстие. Эта группа птерозавров называется «рамфоринхи».

Образец рамфоринха, Хьюстонский музей естественных наук / wikipedia.org

Ко второй группе отнесли птерозавров с длинными ладонями, коротким хвостом и ноздрями, совмещенными с переднеглазничным отверстием. Эту группу назвали «птеродактили» вслед за Жоржем Кювье. В отличие от рамфоринхов, у птеродактилей был гребень на голове. Но в начале XXI века ученые открыли вид рамфоринхов, у которых также был гребень на голове.

Птеродактиль. Музей естественной истории Карнеги, Пенсильвания, США / wikipedia.org

Ученые были озадачены, когда в XXI веке был найден вид птерозавров, который не входил ни в одну из двух групп. Большинство этих птерозавров нашли в Китае и Англии. У этих птерозавров была короткая ладонь и длинный хвост. Это было типично для рамфоринхов. Но их череп был похож на череп птеродактилей: переднеглазничное отверстие было совмещено с ноздрями. Эта группа птерозавров получила название wukonopterids и сейчас детально изучается. Этот вид многое может рассказать о том, как птеродактили эволюционировали из рамфоринхов.

Методы исследований

Обычно ученые исследуют птерозавров на ископаемых образцах, которые хранятся в коллекциях музеев по всему миру. Лучшие коллекции находятся в Европе, а именно: в Музее естественной истории в Лондоне, в Баварской государственной археологической коллекции в Мюнхене, в Государственном музее естествознания в Карлсруэ. Также есть несколько сотен образцов в музеях Китая.

Отличить кости птерозавров от костей динозавров обычно очень легко. Кости динозавров обычно полые, но не такие полые, как у птерозавров. Кости крыльев птерозавров длинные и тонкие, и их легко распознать. Из-за того, что птерозавры были летающими рептилиями, их скелет очень отличается от скелета других животных.

Эволюция способности летать

Первые птерозавры появились примерно 230 миллионов лет назад в верхний триасовый период в альпийских регионах Северной Италии, Западной Австрии и Швейцарии. Самые молодые виды появились в конце мелового периода. Молодые виды птерозавров включают кетцалькоатлуса из Техаса, хацегоптерикса из Румынии и арамбургиану из Иордании. Все эти виды вымерли 66 миллионов лет назад после падения метеорита, который стер с лица земли и больших динозавров. Таким образом, птерозавры жили на земле на протяжении 164 миллионов лет. Но возможно, что они могли жить и дольше, так как ученые пока не нашли предков птерозавров.

В результате изучение эволюции способности летать у птерозавров стало проблемой. Строение крыльев птерозавров отличается от строения крыльев птиц, летучих мышей и насекомых, хотя у всех этих видов и есть общие черты. Сейчас ученые пытаются понять строение крыльев птерозавров. Сохранились останки как больших, так и маленьких особей. Некоторые кости сохранились очень хорошо, и можно рассмотреть, как работал каждый сустав. Также есть интересные образцы из Германии и Казахстана, у которых сохранились мягкие ткани крыла. По этим образцам видно, что у птерозавров была летательная перепонка, которая тянулась от шеи к запястью, от кончика четвертого пальца до пятого пальца и от одной лодыжки к другой. При этом ноги держались отдельно, а летательная перепонка была довольно большой.

Некоторые виды птерозавров мелового периода, найденные в Бразилии и Китае, а также виды позднеюрского периода, найденные в Германии, позволили увидеть внутреннюю структуру летательной перепонки и рассмотреть в ней окоченелые ткани, кровеносные сосуды, фрагменты мышц. И хотя некоторые тела птеродактилей имеют перистую структуру, на летательных перепонках никогда не было перьев.

Ученые так и не нашли никакого промежуточного вида, который связывал бы летающих птеродактилей и их нелетающих предков. Поэтому непонятно, как у птерозавров появились крылья. Но можно проследить процесс сокращения пятого пальца, удлинения четвертого пальца, а у более поздних видов — сильное удлинение пястных костей. Рядом с запястьем появилась новая крыловидная кость, которая могла контролировать переднюю часть летательной перепонки. Это было важно для приземления. Большой дельтопекторальный гребень на плече говорит о том, что птерозавры мощно махали крыльями. Но более крупные виды, скорее всего, проводили больше времени, паря в воздухе.

Изображение: Останки птерозавра / Garrett Ziegler (flickr.com)

Образ жизни птерозавров

Среда обитания птерозавров была очень разной. Это определялось разнообразием видов птерозавров, особенно строением их шеи, головы и зубов. Некоторые птерозавры были беззубыми и, скорее всего, питались растительностью, как современные аисты. У других видов были длинные клыкообразные зубы, которыми было удобно ловить рыбу. Некоторые питались насекомыми, а также были виды, которые питались мелкими моллюсками. Перепонки на ступнях некоторых птерозавров говорят о том, что они, скорее всего, могли держаться на воде, как утки. Множество останков птерозавров найдено в речных, морских и озерных отложениях, и это говорит о том, что некоторые особи обитали в океане, как альбатросы.

Еще одна особенность останков птерозавров — гребень на голове (иногда с цветной окантовкой), который, скорее всего, говорит о брачных особенностях. Если механизмы спаривания у птерозавров были такими же разнообразными, как у современных птиц, то ученым еще многое предстоит о них узнать.

Артистическое изображение птерозавра / theilr (flickr.com)

Мы знаем, что птерозавры взаимодействовали с динозаврами, но чаще всего они оказывались их едой. По крайней мере два раза ученые находили останки птерозавров, в телах которых были зубы тероподов. При одной из находок из шеи птерозавра торчал зуб спинозавра. Также ученые находили крыло птерозавра с зубами дромеозаврида. При этом нет никаких свидетельств интимных отношений между птерозаврами и динозаврами.

Больше чем птеродактиль

Существовало много разных видов птерозавров. У самого маленького по размерам вида была короткая шея и размах крыла меньше метра. У самого крупного вида была длинная шея (больше двух метров в длину), большая голова (также больше двух метров) и размах крыла от 9 до 13 метров. У птерозавров триасового и позднеюрского периода были длинные хвосты, а у птерозавров мелового периода хвосты были уже короткие. Известно около 120 видов птерозавров, и, скорее всего, ученые найдут еще немало новых видов.

Птерозавры. Генрих Хардер / wikipedia.org

В литературе используется (и порой неправильно) два термина: птерозавры и птеродактили. Первое слово произошло от термина Pterosauria, которым обозначаются все птерозавры. Слово «птеродактиль» чаще всего используется неучеными для обозначения всех птерозавров, но иногда ученые используют его для обозначения вида птерозавров, который характеризуется ноздрями, совмещенными с переднеглазничным отверстием. Это отверстие, которое обозначается термином antorbital fenestra, соединяется с ноздрями, формируя большую прощелину в черепе птерозавров. Научное название птерозавров с таким черепом — Pterodactyloidea, но некоторые ученые просторечно называют их птеродактилями. У этого вида был короткий хвост. Птеродактили жили в меловой период.

Последние находки

У найденных эмбрионов развитые скелеты, похожие на скелеты взрослых особей. Это говорит о том, что птерозавры учились летать спустя очень короткое время после рождения. В Китае и Бразилии ученые нашли места гнездования. Это значит, что птерозавры, скорее всего, гнездились группами.

Проводилось множество исследований, в которых исследователи пытались посчитать массу тела птерозавров. Выяснилось, что они были гораздо тяжелее, чем предполагалось ранее. Интересно, что такие виды птерозавров, как кетцалькоатли, были настолько тяжелыми, что большую часть времени проводили на земле. Анализ анатомии мозга птерозавров показал, что у них были крупные (в сравнении с птицами) полукружные каналы. Также известно, что птерозавры летали с опущенной вниз головой, и это отличает их от птиц.

Остается много открытых вопросов, но каждый год ученые находят все новые виды птерозавров, и это позволяет выяснять дополнительные детали. В последние годы появились новые техники исследования птерозавров. Самая интересная из них — компьютерная томография. Она позволяет палеонтологам увидеть внутренние детали костей. Самые мощные аппараты позволяют рассмотреть даже останки, которые не отделены от камня. Томография может быть дорогой, но результаты чаще всего удивляют. Эта и многие другие техники позволили проанализировать останки птерозавров, которые ученые находили на протяжении столетий. Будущее исследований птерозавров представляется ярким.

Источник: postnauka.ru