сп. National Geographic - Ноември 2018
National Geographic KIDS - Ноември 2018

Най-странните крилати чудесии

5.1.2018 г.

Нови открития променят старите възгледи за птерозаврите – най-големите, най-свирепите и най-чудатите животни, летели някога

Повечето хора реагират на думата „птерозаври“ с озадачено изражение, докато не добавите: „като птеродактилите“.

Това е общото наименование, дадено на първия птерозавър, открит през XVIII в. Оттогава насам учените са описали над 200 вида птерозаври, но популярните представи за тях – крилатите дракони, властвали в мезозойските небеса в продължение на 162 млн. години – са останали непроменени. Неизменно си ги представяме като остроглави, коженокрили, тромаво летящи влечуги с убийствени наклонности.

Но прилив от новооткрити фосили е извадил на показ изненадващи нови форми, размери и поведения при птерозаврите. Днес някои палеонтолози вярват, че стотици видове птерозаври може да са живели едновременно, разделяйки си местообитанията подобно на съвременните птици. В света им имало чудовища като Quetzalcoatlus northropi, едно от най-големите летящи животни, откривано до днес, високо почти колкото жираф, с размах на крилете 10,5 м и вероятна склонност към отмъкване на бебета динозаври. Но имало и птерозаври с размерите на врабчета, които се стрелкали из праисторическите гори и може би се хранели са насекоми, големи птерозаври, които се носили по вятъра над океаните дни наред като албатросите, и птерозаври, които стояли в солените плитчини и филтрирали храна подобно на фламингите.

Сред най-вълнуващите находки е и асортимент от вкаменени птерозавърски яйца. Сканирането на непокътнати яйца разкрило света на ембрионите вътре в черупката и помогнало да се обясни как са се развивали малките. Дори било открито едно яйце в яйцепровода на птерозавър от вида Darwinopterus от Китай, заедно с друго яйце, очевидно избутано навън от удара, който е убил женската. Така „Г-жа П“ (от Госпожа Птерозавър) се превърнала в първия птерозавър с пол, определен извън всякакво съмнение. Тъй като й липсвал гребен на главата, тя дала първото сериозно доказателство, че при някои мъжки птерозаври, както и при съвременните птици, яркооцветените гребени вероятно са служели като средство за демонстрация на пола. Тези открития дадоха на птерозаврите живописно ново съществуване като истински животни. Освен това отвориха на изследователите на птерозаври почти ненаситен апетит за още.

Тръгваме към националния парк „Биг Бенд“ в Тексас с британския изследовател на птерозаврите Дейв Мартил и той предлага план за този малък разузнавателен набег: (1) да открием гърмяща змия за съзерцаване и (2) да открием непокътнат череп от Quetzalcoatlus, който си седи на земята. Шансовете са несравнимо по-големи за точка първа. Въпреки това двамата с Низар Ибрахим, колега палеонтолог, надлежно влизат в подробна дискусия за това как да се сдобият с разрешение за проучване в случай на наличие на находка по точка втора.

Това е първото правило на изследването на птерозаври: трябва да бъдеш оптимист. Фосилите от птерозаври са редки и на изчезване. Целият прекрасен свят, основан върху кухи кости с тънки като хартия стени, отдавна се е превърнал в прах. Особено рядък е Quetzalcoatlus, който е познат само от няколко фрагмента, открити в „Биг Бенд“ през 70-те.

Мартил и Ибрахим прекарват три дни в лов на кости сред набраздените хълмове. Пресичат напред и назад обещаващо именувания Хребет на птеродактилите, често консултирайки се с „Мястото е отбелязано с Х“ на карти, оставени от откривателя на Quetzalcoatlus. Те дешифрират нюансите на геологичните слоеве и възстановяват забравени светове.

Само че не се натъкват нито на гърмящи змии, нито дори на най-дребното късче от птерозавър. За утеха се появява бедрена кост от гигантски динозавър, вероятно Alamosaurus. Но динозаврите не са птерозаври, както и обратното. Напускайки парка, двамата палеонтолози вече планират завръщането си за търсене на Quetzalcoatlus, зарибени завинаги от възбуждащата птерозавърска смесица от изключително разнообразие на форми, размери и поведение, което са наблюдавали сред най-редките от всички фосилизирани останки.

Научните представи за птерозаврите често варират в огромен диапазон – дори и по такива основни въпроси като как са изглеждали или какво е било поведението им. Това е отчасти защото изследователите е трябвало да построят хипотезите си върху едва шепа находки, на които често им липсват основни детайли. Освен това анатомията на птерозаврите си е откровено странна и привидно зле пригодена към живот на земята или във въздуха. Някои учени са си представяли как птерозаврите се влачат по земята по корем. Други са си представяли, че ходят изправени на задните си крака като зомбита, като странно издължените им предни крайници стърчали право напред, а крилете им били сгънати като наметало отзад. Трети си представяли птерозаврите да вървят на четири крака, с криле, сгънати спретнато отстрани, но стъпвайки тромаво, сякаш за пръв път прохождат с патерици. Някои изследователи смятали, че птерозаврите са толкова непригодни за летеж, че биха могли да се вдигнат във въздуха само ако виснат с главата надолу от някоя скала и се хвърлят в полет.

„Не е необичайно главата и шията да са три или четири пъти по-дълги от торса“ – казва Майкъл Хабиб, който изучава анатомията и движенията на птерозаврите. Дори научните илюстратори често схващат нещата погрешно. „Те на практика вземат модел на птица и му слагат мембранно крило и гребен на главата, но пропорциите на птерозаврите не са били подобни на птичите.“

Хабиб, който работи в Музея по естествена история в окръг Лос Анджелис, се е посветил на преосмислянето на биомеханиката на птерозаврите, комбинирайки интензивен математически подход с практически анатомични познания.

Подобно на повечето изследователи, Хабиб смята, че първите птерозаври са се развили  преди близо 230 млн. години от леки, силни влечуги, адаптирали се да тичат и да скачат след плячката си. Подскачането – за да уловят насекомо или да избягат от хищник – еволюирало в „скачане и недокосване на земята за известно време“ – предполага Хабиб. Отначало птерозаврите вероятно са планирали, а после, десетки милиони години преди птиците и прилепите, са се превърнали в първите гръбначни, които са постигнали активното летене.

С помощта на въздухоплавателни уравнения, които приложили за пръв път в биологията,  Хабиб и колегите му биомеханици отхвърлили хипотезата за висенето от скалите. Също така демонстрирали, че излитането от земята от изправена, двунога позиция, както са предполагали други изследователи, би натрошило бедрените кости на по-едрите видове.

Излитането от четиринога позиция е било по-вероятно, казва Хабиб. За да излитат от водата, морските птерозаври използвали крилете си като гребла, за да се оттласнат от повърхността и да ги размахат във въздуха – „подобно на Майкъл Фелпс, плуващ бътерфлай“ – казва Хабиб. И подобно на Фелпс те имали големи, мускулести рамене – често съчетани със „стряскащо малки стъпала“ на задните крака, за да минимизират съпротивлението.

Крилете на птерозаврите се състоят от мембрана, прикрепена от всяка страна, от рамото до глезена, и поддържана от забележително издължен безименен пръст, който върви по водещия ръб на крилото. Прекрасно запазени екземпляри от Бразилия и Германия разкрили, че мембраната на крилете е била осеяна с мускули и кръвоносни съдове и подсилена от влакнести жилки.

Днес изследователите смятат, че птерозаврите можели леко да променят формата на крилата си в различните условия за полет, свивайки мускулите на крилете или свивайки и разгъвайки глезените си. Променянето на ъгъла на една кост в китката, наречена птероид, може да е функционирало като еквивалент на предкрилките на пътнически самолет с цел по-мощна подемна сила при ниска скорост. Птерозаврите също така влагали повече мускули в летенето, както и по-голяма част от телесното си тегло, отколкото птиците. Дори мозъците им изглежда са еволюирали за летене, с увеличени дялове за обработка на сложни сетивни данни от крилната мембрана.

В резултат птерозаврите започнали да приличат повече на изискани авиатори. Много видове изглежда са еволюирали за бавно, но много ефективно летене на дълги разстояния, както и за реене по слабите термики над океаните. Малцина може дори да са били „майстори в летенето“ според Хабиб. Например Nyctosaurus, подобен на албатрос морски птерозавър с почти триметров размах на крилете, може да е имал обхват на реене – разстоянието, което можел да измине в посока напред до пълно снижаване – „доста равностоен на съвременен състезателен безмоторен самолет“ – казва Хабиб.

„За крилете – добре – отбелязал един палеонтолог след скорошна лекция на Хабиб. – Но какво да кажем за главите?“ Смята се, че Quetzalcoatlus например е имал череп, дълъг до 3 м, прикрепен към торс с една четвърт от тази дължина. Nyctosaurus е имал извънредно голяма глава, плюс огромна мачта, стърчаща от върха й, вероятно с прикрепен към нея гребен.

Отговорът на Хабиб е свързан отчасти с птерозавърските мозъци, които добавяли минимално тегло към тези огромни глави. Също така има общо и с птерозавърските кости, които били кухи като на птиците, само че доста по-кухи. В някои случаи стените на костите били дебели по-малко от милиметър, съставени от кръстосващи се, напластени слоеве, за да се огъват и чупят по-малко – някои изследователи ги наричат „шперплатови кости“ – и имали подпори в кухата сърцевина, за да не се деформират. Това позволявало на птерозаврите да раздуват костите си, разширявайки определени анатомични детайли, без да добавят много излишно тегло.

Черепите им, украсени с гребени и ръбове, и огромните им зяпнали усти достигали пропорции, които Хабиб нарича „абсурдни“. „Голямата глава ти дава голяма уста, която е добра за ядене на разни неща – казва той. – А голямата глава е и вид полова демонстрация.“

Цялата статия можете да прочетете в броя на National Geographic България от Януари 2018
Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. разбрах