Nove paleontološke najdbe spreminjajo prevladujoča prepričanja o pterozavrovih - in najbolj bizarnih živalih, ki so kdaj leteli po zemlji.
Pterosaur in Pterodactyl sta dve imeni za tuja leteča bitja; prvi od njih v prevodu iz grščine pomeni "krilni kuščar", drugi - "leteči prst".
Ostanke takšne živali so prvič našli v 18. stoletju. Od takrat so znanstveniki opisali več kot 200 vrst krilatih kuščarjev, vendar skupna ideja teh zmajev, ki so v nebu mezozojske dobe kraljevali več kot 160 milijonov let, ostaja enaka.
Neprestano si jih predstavljamo kot nerodne, a zelo nevarne leteče plazilce z dolgim kljunom in usnjatimi krili, ki korakajo na zadnjih nogah kot pingvini.
Vzemimo za primer film iz leta 1966 Milijon let pred našim štetjem, v katerem prodorni vijolični pterozaver odpelje junakinjo Raequel Welch v svoje gnezdo, da nahrani svoje mladiče (opozorilo o spojlerju: lepota v bikiniju je pobegnila). Se je v 50 letih kaj spremenilo? Sploh ne: v jurskem svetu, posnetem leta 2015, pterozavri še vedno nosijo več lastne teže v nebo. (Za vsak slučaj razjasnimo: zadnji pterozavri so izumrli pred 66 milijoni let, torej večnost, preden so se na Zemlji pojavili ljudje.)
Ogromna količina zadnjih fosilnih dokazov kaže na to, da so pterozavri prihajali v vseh oblikah in velikostih ter se med seboj zelo obnašali. Na stotine vrst pterozavrov je živelo hkrati, ki zasedajo različne ekološke niše, kot so današnje ptice. Med njimi so bile orjaške pošasti, kot je ketzalcoatl (Quetzalcoatlus northropi), eno največjih letečih bitij, ki jih poznamo danes: stoji na štirinajstih stopnicah, lahko je nasprotnik rasti žirafe in v razponu kril 10,5 metra. Bili pa so tudi pterozavri, v velikosti vrabca: sedeli so na vejah v starodavnih gozdovih in najverjetneje lovili žuželke.
Ena najbolj radovednih najdb so fosilizirana jajca pterozavra. Znanstveniki so s pregledovanjem najbolj ohranjenih opazili zarodke pod lupino in lahko izvedeli, kako se razvijajo. Eno jajce je bilo celo najdeno v jajduktu ženske Darwinopterus, ki je živela na Kitajskem, in zraven nje - drugo, ki se je očitno iztisnilo pod težo vulkanskega pepela, ki je prekrival žival. Gospa T (tako je bilo ime te samice) je postala prva pterozavra, katere spol je bil natančno določen. Na njeni lobanji ni bilo grebena. Morda so takšni izrastki krasili samo glave samcev, saj krasijo samce nekaterih sodobnih vrst ptic - narava jim je dala velik, svetlo obarvan greben, da bi pritegnili posameznike nasprotnega spola.
Po vseh teh najdbah se nam zdi, da so nam pterozavri postali bližje, vendar za znanstvenike vse ni dovolj. Na poti do nacionalnega parka Big Bend na jugozahodu Teksasa pa paleontolog Dave Martill z univerze v Portsmouthu deli z mano svoje delovne načrte: najprej se srečati in občudovati klopotca; drugič, poiščite celotno lobanjo quetzalcoatl. Možnosti za izpolnitev prve točke programa so neizmerno večje.
Promocijski video:
Najpomembnejše za strokovnjaka za pterozavre je biti optimist. Predstavljati si, da boš tak in takšen dan šel tja in našel vsaj nekaj, kar je povezano z njimi, je kot nakup loterijske vozovnice in takoj začneš načrtovati, za kaj boš porabil svoj dobitek. Fosili pterozavra so izjemno redki, ker so bile njihove kosti votle in tanke. Kar zadeva quetzalcoatl, o njem vemo zahvaljujoč le nekaj drobcem, ki so jih našli v parku Big Bend v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.
Votle, ultralahke kosti pterozavrov so bile dobre za let, vendar so le redko ohranjene tako nedotaknjene, kot so ostale te anhanguere. V večini primerov so zdrobljeni, "kot da bi jih valj povozil".
Martill in njegov kolega Nizar Ibrahim sta tri dni iskala fosilne kosti v strugah suhih rek v parku. Hodili so gor in dol po grebenu Pterodaktila (kar obetavno ime!), Nato pa preverjali zemljevide, ki jih je sestavil odkritelj tega kuščarja. Poglobili so se v vse nianse geoloških slojev ("Poglejte te manifestacije ciklov Milankoviča!" - je vzkliknil Martil, kar pomeni, da občasne spremembe oblike Zemljine orbite in naklona njene osi, kot jih je v začetku 20. stoletja ugotovil srbski astronom Milutin Milanković, vplivajo na podnebje planet, in to se odraža v ciklični strukturi sedimentnih nahajališč). Ko se je povzpel na greben peščenjaka, s katerega se je zdelo nemogoče, se je Martill le spustil: "Kjer naši niso izginili! ", Skočil dol in ostal nepoškodovan.
Vendar raziskovalci niso imeli možnosti niti srečati klopotca ali celo odkriti drobca kosti pterozavra. Uteho so naleteli na stegensko kost velikanskega dinozavra, najverjetneje sauropoda. Toda dinozavri jih ne zanimajo.
Paleontologi, ki zapuščajo nacionalni park, razvijajo načrt za novo iskanje quetzalcoatl - resnično želijo vedeti več o tem neverjetnem kuščarju, v katerem je vse nenavadno: tako velikost, kot videz in vedenje - o tem lahko sodimo po nekaj preostalih fosilov iz njega.
V nekaterih delih fosila Zheholopterja iz Kitajske so ohranjeni subtilni odtisi dlačic ali puha. (Takšne integritete so prvič v jurskem pterozavru odkrili sovjetski paleontologi.) Foto: INSTITUT VERTEBRATNE PALEONTOLOGIJE IN PALEOANTHROPOLOGY, BEIJING
Koncept pterozavrov se je zelo spremenil - tudi glede na njihov videz in vedenje. To je delno razloženo z dejstvom, da so morali znanstveniki do nedavnega svoje sklepe graditi na izjemno majhnem številu vzorcev.
Pterozavri so se, odkrito povedano, razlikovali po zelo čudni anatomiji. Morda se zdi, da so bili slabo prilagojeni za življenje na zemlji ali v zraku. Nekoč se je celo mislilo, da krilni kuščarji plazijo po trebuhu ali so si predstavljali, kako hodijo po zadnjih nogah z dolgimi sprednjimi nogami, iztegnjenimi naprej kot zombi, in se vlečejo za seboj kot plašč z zloženimi krili. Pozneje je bilo po fosilnih sledih ugotovljeno, da se pterozavri premikajo na štirih okončinah, vendar še vedno ni bilo jasnosti, kako natančno in kam postaviti krila. In tako so dvomili v svoje leteče sposobnosti, da so se jim zdeli nesposobni, da bi se spustili s tal, razen če bi se vrgli s pečine.
"Ponavadi je videti posameznike z glavo in vratom tri ali celo štirikratne dolžine telesa," pravi biofizik Michael Habib iz Prirodoslovnega muzeja okrožja Los Angeles. Tudi znanstveno usposobljeni umetniki se pri upodabljanju pogosto zmotijo. "Ptico vzamejo za vzor, samo ji dodajo spletna krila in greben," pravi Michael. "Vendar telesni deleži pterozavrov sploh niso bili ptičji."
Khabib se je odločil, da bo prenovil prevladujoče ideje o biomehaniki pterozavrov z uporabo matematičnega pristopa in drugič praktičnega znanja o anatomiji vretenčarjev, ki ga je pridobil pri svojem drugem delu, in sicer v laboratoriju medicinske šole Univerze v Južni Kaliforniji. Tako kot večina znanstvenikov tudi Michael verjame, da so bili prvi pterozavri, pred približno 230 milijoni let, izvoljeni iz lahkih vitkih plazilcev, ki so bili zelo primerni za tek in skakanje. Sposobnost skakanja - zgrabiti leteče žuželke ali izvijati pleničeve zobe - se je, kot je dejal Habib, razvila v sposobnost, da "skače in lebdi v zraku."
Sprva so pterozavri verjetno le leteli, nato pa so na desetine milijonov let pred pticami (še bolj pa pred netopirji) postali prvi vretenčarji, ki so obvladali letenje z leti.
S pomočjo enačb, uporabljenih v letalskem inženiringu, sta Habib in njegovi sodelavci ovrgla hipotezo o skakanju s pečine. Poleg tega so dokazali, da če bi pterozavri vzleteli iz pokončnega položaja, stoječega na zadnjih nogah, bi se pri velikih vrstah stegenske kosti zlomile od preobremenitve. Vzlet s štirimi okončinami je bolj praktičen.
"Skočiti morate, naslonjeni na sprednje okončine, kot visok skakalec - na njegov drog," razlaga Habib. Za pletje iz vode so pterozavri v veslanju uporabljali krila kot vesla: potiskali so jih s površine. In spet, podobno kot veslači, so imeli velika, dobro razvita ramena, ki so bila pogosto kombinirana s presenetljivo majhnimi nogami, da bi čim bolj povlekli med letom.
Krilo pterosavra je bila membrana, raztegnjena od rame do gležnja; iztegnil pa ga je izredno dolg leteči (četrti) prst, ki tvori vodilni rob krila. Vzorci iz Brazilije in Nemčije kažejo, da so membrano prebodele fine mišice in krvne žile. Beljakovine, ki se "šivajo", so septumu dodale dodatno togost. Znanstveniki zdaj verjamejo, da bi lahko pterozavri rahlo spremenili profil krila, odvisno od pogojev letenja, s sklepanjem mišic ali gležnjem obrnili navznoter ali navzven.
Spreminjanje kota naklona okostenele tetive na zapestju, pteroid, je morda služilo istemu namenu kot obrnitev letvic v velikih sodobnih zrakoplovih - povečati dviganje pri majhnih hitrostih.
Poleg tega so pri pterozavrih pri zagotavljanju letenja vključili več mišic in večji delež telesne teže kot pri pticah. In v njihovih možganih so se, tako kot pri pticah (in še bolje), razvili čelni in vidni reženj, možgan in labirint: taki možgani bi se lahko hitro odzvali na spremembe v položaju med letom in oddali signale številnim mišicam, ki uravnavajo napetost membrane.
Zahvaljujoč delu Habiba in njegovih sodelavcev pterozavri niso več krilati nesporazum, ampak spretni letalci. Zdi se, da so številne vrste prilagojene za počasen, a zelo dolg polet na dolge razdalje; lahko lebdijo nad oceanom s šibkimi toplimi potezami (termami). Obstajale so tudi takšne vrste, ki jih Khabib imenuje super letaki: na primer albatoros podoben Nyctosaurus, katerega razpon kril je dosegel skoraj tri metre, so drsne lastnosti, predvsem razdalja, ki jo je letel za vsak meter spuščanja, povsem primerljive z značilnostmi moderno športno jadralno letalo.
"Ok, s krili je vse jasno," je enkrat po Khabibovem predavanju začel eden paleontolog. - Kaj pa glave? "Quetzalcoatl, na primer, bi lahko imel lobanjo dolge tri metre, telo pa manj kot meter. In Nykosaurus je imel dolg "jambor", ki je štrlel iz ogromne lobanje, na katero je bil verjetno pritrjen greben.
Odgovor na vprašanje je Michael spregovoril o možganih pterozavrov, katerih masa je, podobno kot pri pticah, le rahlo tehtala ogromno glavo, govorila o kosteh, ki so bile votle, tudi pri pticah in celo lažje. Debelina kostnih sten včasih ni presegala niti milimetra, medtem ko je kostno tkivo tvorilo številne prekrižane plasti, ki so kostima dajale moč (kot pri večplastnih vezanih ploščah). In od znotraj so bile vdolbine za večjo togost križane s predelnimi stenami. Vse to je pterozavrom omogočalo doseganje velikih telesnih velikosti brez večjega povečanja telesne teže.
Lobanje, okrašene z grebeni in puščavimi usti, so bile tako velike, da je Khabib ob pogledu nanje razvil hipotezo "Strašljivo siv volk": "Če imate velika usta, potem lahko pogoltnete več. In štrleči greben bi lahko pritegnil samice. " No, ko smo se vrnili k vprašanju tega paleontologa, so bili pterozavri po Michaelu "ogromne leteče morilske glave."
Junchang Lü, eden vodilnih kitajskih paleontologov, pozdravlja goste v prometni ulici v središču Jinzhoua, velikega trgovskega mesta na severovzhodu države, in jih spremlja skozi slabo osvetljen hodnik na videz navadne poslovne stavbe. To je pravzaprav Paleontološki muzej Jinzhou. Njen direktor odpre vrata majhne shrambe brez oken in oči tistih, ki pridejo, odprejo tisto, kar bi postalo glavna atrakcija za obiskovalce v katerem koli drugem muzeju: vse police in skoraj celotno nadstropje zasedajo vzorci s presenetljivo popolnimi, v vseh najmanjših podrobnostih, ostanki pernatih dinozavrov, najbolj starodavnih ptic in seveda pterozavri.
Na veliki, skoraj dolgi do ramen, kamniti plošči, naslonjeni na steno nasproti vrat, lahko vidite velik, grozen pterosaur z razponom kril štirih metrov in drobnimi piščančjimi zadnjimi nogami - Zhenyuanopterus. Njegova podolgovata glava je navita v stran in zdi se, da je sestavljena samo iz čeljusti, zobje pa postajajo daljši in bolj in bolj drug za drugim, ko se približujejo začetku ust. "Tako bi bilo priročno loviti ribe, medtem ko plavajo na površini vode," pojasnjuje Lu. Zhenyuanopter je le ena od treh ducatov pterozavrov, ki jih je opisal od leta 2001 (mnogi še vedno ležijo na policah in čakajo, da jih preučijo).
Lobanja anhanguere, ki jedo ribe, se je ohranila v svojem naravnem položaju - v veselje paleontologov. Foto: NARODNI MUZEJ NARAVE IN ZNANOSTI, TOKIO
Muzej Jinzhou je eden izmed desetih takih paleontoloških muzejev, razpršenih po provinci Liaoning, ki domuje zakladnico fosilov pterozavra in eno od regij, kjer so bile najdene najdbe, ki so v zadnjih letih Kitajsko postavile na čelu paleontologije.
Poleg tega je Liaoning glavno prizorišče rivalstva in ljudje od zunaj primerjajo to, kar se dogaja tukaj, ne povsem upravičeno, s "kostnimi vojnami", ki sta jih v 19. stoletju med seboj vodila pionirja ameriške paleontologije Othniel Charles Marsh in Edward Drinker Kop.
Stranki tega rivalstva sta Lu, ki zastopa Akademijo za geološke znanosti PRC, in Shaolin Wang, katerega študija s fosili se nahaja na Inštitutu za paleontologijo in paleoantropologijo vretenčarjev v Pekingu. Ti razvajenci, kot sta Marsh in Cope, sta skupaj v zgodnji karieri sodelovala in se potem razšla, in od takrat se drug do drugega ravnajo sovražno, česar pa ne oglašujejo. "Dva tigra se ne moreta sprijazniti na isti gori," se zasmeji njihov kolega Shunxing Jiang.
V petnajstih letih, ki so minila od takrat, sta Lu in Wang večkrat presegla drug drugega po številu odkritij, nekaj pa jih je opisalo več kot 50 novih vrst pterozavrov - skoraj četrtino vsega, kar danes poznamo. Vendar bodo nekatere od teh novih vrst sčasoma prepoznane kot sinonimi prejšnje, kot je to pogosto v paleontologiji. Vendar bodo tekmeci v prihodnosti imeli več odkritij. "Vsak dan bi morali delati deset let, da bi opisali vse, kar so že izkopali," z zavistjo ugotavlja eden od gostov. Ko je to slišal, Lü presenečeno dvigne obrvi: "Mislim, da deset let ne bo dovolj."
Uspeh kitajskih znanstvenikov je posledica ne le konkurence, ampak tudi dejstva, da so bili ob pravem času na pravem mestu. Kitajska je skupaj z Nemčijo, Brazilijo, ZDA in Anglijo ena redkih držav na svetu, kjer so našli 90 odstotkov vseh fosilov pterozavra. Do tega ni prišlo, ker so pterozavri živeli le na ozemljih, kjer so te države zdaj - drobce njihovih okostij najdemo skoraj povsod. Samo da so njihovi ostanki tukaj bolje ohranjeni.
Ta ekskluzivnost je očitna v provinci Liaoning. Lü pravi, da se je na začetku Krede razvila zelo raznolika skupnost organizmov v lokalnih gozdovih in majhnih sladkovodnih jezerih - dinozavri, prve ptice, številni pterozavri in žuželke. Zaradi dejstva, da so v soseski občasno izbruhnili vulkani, je pod pepelom umrlo veliko živali in padlo na blatno dno jezer. Žrtve takšnih katastrof so pokopali zelo hitro, včasih tudi brez dostopa kisika do ostankov, njihova tkiva se mineralizirajo hitreje, kot so imeli čas, da se razkrojijo, in so zato preživeli. Paleontologi takšne kraje imenujejo Lagerstätte (Lagerstätte v nemščini pomeni "polog"). In vseeno je treba takšne najdbe secirati mesece - za čiščenje pasme, da se lahko vidijo vse njihove lastnosti, vključno z, seveda,z vsemi vrstami močnih mikroskopov.
Šele na mestih, kot sta muzej Pterosaurja v Beipiau ali nedavni eksponat kuščarjev v Pekinškem prirodoslovnem muzeju, fosile začnete dojemati drugače - kot del nekdanje velike raznolikosti.
Na primer, Jeholopterus, pterozaver s širokimi žabji podobnimi usti, ki so, predvidevajo znanstveniki, lovili kačji pastir in druge žuželke. Tu je Ikrandraco, ki je dobil ime po krilatih bitjih iz Avatarja: verjetno je letel nizko nad površino vode in lovil ribe z uporabo neke vrste kobilice na spodnji čeljusti. Tu je jungaripter (Dsungaripterus), ki ga najdemo na Severnem Kitajskem z vitkim, obrnjenim kljunom, s katerim se je priklenil na mehkužce in druge nevretenčarje, da bi nato zdrobili svoje lupine in školjke z grudnatimi zobmi.
In vse to je izginilo ob koncu krede, pred 66 milijoni let. Kaj se je izkazalo za narobe s končno izumrlimi pterozavri? Mogoče so živali, ki so jih lovile, izginile? Ali pa so tekom evolucije dosegle tako velikanske razsežnosti, da niso mogle preživeti svetovne katastrofe, kot je padec asteroida, medtem ko so majhne ptice preživele?
Vendar, ko pogledate njihove popolnoma ohranjene ostanke v muzeju, ne razmišljate o tem - zgodi se nekaj neverjetnega: zdi se, da so se ta bitja pripravljena osvoboditi iz ujetništva v kamnu in se odpraviti iskati svoje manjkajoče drobce, da bi se spet odpravila nad zemljo.
