100 millioner års Pterosaur-udvikling

Pterosaurer ("vingede firben") har en særlig plads i livets historie på jorden: de var de første skabninger, bortset fra insekter, der med succes fyldte himlen. Udviklingen af ​​pterosaurer var nogenlunde parallel med deres jordiske fætre, dinosaurerne, som de små, "basale" arter fra sent Trias periode gradvist gav plads til større, mere avancerede former i Jurassic og Kridt. (Se en komplet, A til Z liste over pterosaurer.)

Før vi fortsætter, er det dog vigtigt at tackle en vigtig misforståelse. Paleontologer har fundet udiskutabelt bevis for, at moderne fugle ikke stammer fra pterosaurer, men fra små, fjedrede, landbundne dinosaurer (faktisk, hvis du på en eller anden måde kunne sammenligne en dues DNA, -en Tyrannosaurus rex og a Pteranodon, ville de to første være tættere beslægtet med hinanden, end hverken ville være den tredje). Dette er et eksempel på, hvad biologer kalder konvergent evolution: naturen har en måde at finde de samme løsninger (vinger, hule knogler osv.) Til det samme problem (hvordan man flyver).

Som det er tilfældet med dinosaurier, har paleontologer endnu ikke nok bevis til at identificere singlen gamle, ikke-dinosauriske krybdyr, hvorfra alle pterosaurer udviklede sig (manglen på et "manglende link" - sig, en jordbaserede archosaur med halvudviklede hudflapper - kan være hjertelig for kreationister, men du skal huske, at fossilisering er et spørgsmål om tilfældigheder. De fleste forhistoriske arter er ikke repræsenteret i fossilprotokollen, simpelthen fordi de døde under forhold, der ikke muliggjorde deres bevarelse.)

De første pterosaurer, som vi har fossile bevis for, blomstrede i den midterste til sene triasperiode, for ca. 230 til 200 millioner år siden. Disse flyvende krybdyr var kendetegnet ved deres lille størrelse og lange haler samt uklar anatomisk funktioner (som knoglestrukturerne i deres vinger), der adskiller dem fra de mere avancerede pterosaurer der fulgt. Disse "rhamphorhynchoid" pterosaurer, som de kaldes, inkluderer Eudimorphodon (en af ​​de tidligste kendte pterosaurer), Dorygnathus og Rhamphorhynchus, og de fortsatte ind i den tidlige til den midterste juraperiode.

Et problem med at identificere rhamphorhynchoid pterosaurier fra de sene trias- og tidlige juraperioder er, at de fleste eksemplarer er blevet fundet i det moderne England og Tyskland. Dette skyldes ikke, at tidlige pterosaurier kunne lide at sommeren i Vesteuropa; som forklaret ovenfor kan vi snarere kun finde fossiler i de områder, der lånte sig til fossildannelse. Der kan godt have været enorme bestande af asiatiske eller nordamerikanske pterosaurer, som måske (eller måske ikke) har været anatomisk adskilt fra dem, som vi er bekendt med.

I den sene juraperiode var rhamphorhynchoid pterosaurier stort set blevet erstattet af pterodactyloid pterosaurer - større fløjede, kortere haleflyvende krybdyr eksemplificeret af de velkendte Pterodactylus og Pteranodon. (Det tidligste identificerede medlem af denne gruppe, Kryptodrakon, levede for ca. 163 millioner år siden.) Med deres større, mere manøvrerbare hudvinger, disse pterosaurer var i stand til at glide længere, hurtigere og højere op på himlen og svingede ned som ørne for at plukke fisk ud fra havoverfladen, søer og floder.

Under Kridt periode tog pterodactyloider efter dinosaurer i en vigtig henseende: en stigende tendens mod gigantisme. I det midterste kridt blev Sydamerikas himmel styret af enorme, farverige pterosaurer som Tapejara og Tupuxuara, der havde vingespænder på 16 eller 17 fod; alligevel lignede disse store flyvere som spurve ved siden af ​​de sande gigantiske giganter, Quetzalcoatlus og Zhejiangopterus, hvis vingespænder oversteg 30 fod (langt større end de største ørne, der lever i dag).

Her er hvor vi kommer til et andet meget vigtigt "men". Den enorme størrelse af disse "azhdarchider" (som kæmpe pterosaurer er kendt) har fået nogle paleontologer til at spekulere i, at de faktisk aldrig fløj. For eksempel viser en nylig analyse af den giraffstore Quetzalcoatlus, at den havde nogle anatomiske træk (såsom små fødder og en stiv nakke), der er ideel til forfølgelse af små dinosaurier på land. Da evolution har en tendens til at gentage de samme mønstre, vil dette svare på det pinlige spørgsmål om, hvorfor moderne fugle aldrig har udviklet sig til azhdarchid-lignende størrelser.

Under alle omstændigheder ved slutningen af ​​kridttiden blev pterosaurerne - både store og små - udryddet sammen med deres kusiner, de jordiske dinosaurier og marine krybdyr. Det er muligt, at oprindelsen af ​​ægte fjerkræede fugle stavede undergang for langsommere, mindre alsidige pterosaurer, eller det i kølvandet på K / T-udryddelse det forhistorisk fisk at disse flyvende krybdyr, der blev fodret med, blev drastisk reduceret i antal.

Bortset fra deres relative størrelser, er pterosaurerne fra Jurassic og Kridt perioder adskiller sig fra hinanden på to vigtige måder: fodringsvaner og ornamentik. Generelt kan paleontologer udlede en pterosaurs kost ud fra størrelsen og formen på dens kæber og ved at se på analog opførsel hos moderne fugle (såsom pelikaner og måger). Pterosaurer med skarpe, smalle næb levede sandsynligvis på fisk, mens afvigende slægter kunne lide Pterodaustro fodret med plankton (denne pterosaurus tusind eller så små tænder dannede et filter, som en blåhval) og fanget Jeholopterus kan have suget dinosaurblod som en vampyrblade (skønt de fleste paleontologer afviser denne opfattelse).

Ligesom moderne fugle havde nogle pterosaurer også rig ornamentik - ikke stærkt farvede fjer, som pterosaurierne aldrig lykkedes at udvikle sig, men fremtrædende hovedtåger. For eksempel, Tupuxuara's afrundede kam var rig på blodkar, en anelse om, at den muligvis har ændret farve i parringsdisplay, mens ornithocheirus havde matchende kam på over- og underkæberne (selvom det er uklart, om disse blev brugt til visning eller fodring).

Mest kontroversielt er dog de lange, benede kamper oven på nogter af pterosaurer som Pteranodon og Nyctosaurus. Nogle paleontologer mener, at Pteranodons kam fungerede som et ror til at hjælpe med at stabilisere det under flugt, mens andre spekulerer i, at Nyctosaurus kan have spillet et farverigt "sejl" af hud. Det er en underholdende idé, men nogle aerodynamikeksperter tvivler på, at disse tilpasninger virkelig kunne have været funktionelle.

Det centrale træk, der adskiller pterosaurer fra landbundet fjerede dinosaurer der udviklede sig til fugle var arten af ​​deres "vinger" - som bestod af brede klapper af hud forbundet med en udstrakt finger på hver hånd. Selvom disse flade, brede strukturer leverede masser af løft, kan de have været bedre egnet til passivt svæveflyvning end drevet, flappende flyvning, som det fremgår af dominansen af ​​sand forhistoriske fugle ved afslutningen af ​​kridttiden (hvilket kan tilskrives deres øgede manøvrerbarhed).

Selvom de kun er fjernt beslægtede, kan antikke pterosaurer og moderne fugle have delt en vigtig funktion til fælles: a varmblodsmetabolisme. Der er bevis for, at nogle pterosaurer (som Sordes) sportslige frakker med primitivt hår, en funktion der normalt er forbundet med varmblodede pattedyr, og det er uklart, om et koldblodigt krybdyr kunne have genereret nok indre energi til at opretholde sig selv i flyvningen.

Som moderne fugle blev pterosaurerne også kendetegnet ved deres skarpe syn (en nødvendighed for at jage fra hundreder fødder i luften!), hvilket medførte en større hjerne end gennemsnittet end den, der er besat af jord eller vand krybdyr. Ved hjælp af avancerede teknikker har forskere endda været i stand til at "rekonstruere" størrelsen og formen på hjernerne nogle pterosaur-slægter, der beviser, at de indeholdt mere avancerede "koordinationscentre" end sammenlignelige krybdyr.

Pterosaurer ("vingede firben") har en særlig plads i livets historie på jorden: de var de første skabninger, bortset fra insekter, der med succes fyldte himlen. Udviklingen af ​​pterosaurer var nogenlunde parallel med deres jordiske fætre, dinosaurerne, som de små, "basale" arter fra sent Trias periode gradvist gav plads til større, mere avancerede former i Jurassic og Kridt.

Før vi fortsætter, er det dog vigtigt at tackle en vigtig misforståelse. Paleontologer har fundet udiskutabelt bevis for, at moderne fugle ikke stammer fra pterosaurer, men fra små, fjedrede, landbundne dinosaurer (faktisk, hvis du på en eller anden måde kunne sammenligne en dues DNA, -en Tyrannosaurus rex og a Pteranodon, ville de to første være tættere beslægtet med hinanden, end hverken ville være den tredje). Dette er et eksempel på, hvad biologer kalder konvergent evolution: naturen har en måde at finde de samme løsninger (vinger, hule knogler osv.) Til det samme problem (hvordan man flyver).

Som det er tilfældet med dinosaurier, har paleontologer endnu ikke nok bevis til at identificere singlen gamle, ikke-dinosauriske krybdyr, hvorfra alle pterosaurer udviklede sig (manglen på et "manglende link" - sig, en jordbaserede archosaur med halvudviklede hudflapper - kan være hjertelig for kreationister, men du skal huske, at fossilisering er et spørgsmål om tilfældigheder. De fleste forhistoriske arter er ikke repræsenteret i fossilprotokollen, simpelthen fordi de døde under forhold, der ikke muliggjorde deres bevarelse.)

De første pterosaurer, som vi har fossile bevis for, blomstrede i den midterste til sene triasperiode, for ca. 230 til 200 millioner år siden. Disse flyvende krybdyr var kendetegnet ved deres lille størrelse og lange haler samt uklar anatomisk funktioner (som knoglestrukturerne i deres vinger), der adskiller dem fra de mere avancerede pterosaurer der fulgt. Disse "rhamphorhynchoid" pterosaurer, som de kaldes, inkluderer Eudimorphodon (en af ​​de tidligste kendte pterosaurer), Dorygnathus og Rhamphorhynchus, og de fortsatte ind i den tidlige til den midterste juraperiode.

Et problem med at identificere rhamphorhynchoid pterosaurier fra de sene trias- og tidlige juraperioder er, at de fleste eksemplarer er blevet fundet i det moderne England og Tyskland. Dette skyldes ikke, at tidlige pterosaurier kunne lide at sommeren i Vesteuropa; som forklaret ovenfor kan vi snarere kun finde fossiler i de områder, der lånte sig til fossildannelse. Der kan godt have været enorme bestande af asiatiske eller nordamerikanske pterosaurer, som måske (eller måske ikke) har været anatomisk adskilt fra dem, som vi er bekendt med.

I den sene juraperiode var rhamphorhynchoid pterosaurier stort set blevet erstattet af pterodactyloid pterosaurer - større fløjede, kortere haleflyvende krybdyr eksemplificeret af de velkendte Pterodactylus og Pteranodon. (Det tidligste identificerede medlem af denne gruppe, Kryptodrakon, levede for ca. 163 millioner år siden.) Med deres større, mere manøvrerbare hudvinger, disse pterosaurer var i stand til at glide længere, hurtigere og højere op på himlen og svingede ned som ørne for at plukke fisk ud fra havoverfladen, søer og floder.

Under Kridt periode tog pterodactyloider efter dinosaurer i en vigtig henseende: en stigende tendens mod gigantisme. I det midterste kridt blev Sydamerikas himmel styret af enorme, farverige pterosaurer som Tapejara og Tupuxuara, der havde vingespænder på 16 eller 17 fod; alligevel lignede disse store flyvere som spurve ved siden af ​​de sande gigantiske giganter, Quetzalcoatlus og Zhejiangopterus, hvis vingespænder oversteg 30 fod (langt større end de største ørne, der lever i dag).

Her er hvor vi kommer til et andet meget vigtigt "men". Den enorme størrelse af disse "azhdarchider" (som kæmpe pterosaurer er kendt) har fået nogle paleontologer til at spekulere i, at de faktisk aldrig fløj. For eksempel viser en nylig analyse af den giraffstore Quetzalcoatlus, at den havde nogle anatomiske træk (såsom små fødder og en stiv nakke), der er ideel til forfølgelse af små dinosaurier på land. Da evolution har en tendens til at gentage de samme mønstre, vil dette svare på det pinlige spørgsmål om, hvorfor moderne fugle aldrig har udviklet sig til azhdarchid-lignende størrelser.

Under alle omstændigheder ved slutningen af ​​kridttiden blev pterosaurerne - både store og små - udryddet sammen med deres kusiner, de jordiske dinosaurier og marine krybdyr. Det er muligt, at oprindelsen af ​​ægte fjerkræede fugle stavede undergang for langsommere, mindre alsidige pterosaurer, eller det i kølvandet på K / T-udryddelse det forhistorisk fisk at disse flyvende krybdyr, der blev fodret med, blev drastisk reduceret i antal.

Bortset fra deres relative størrelser, er pterosaurerne fra Jurassic og Kridt perioder adskiller sig fra hinanden på to vigtige måder: fodringsvaner og ornamentik. Generelt kan paleontologer udlede en pterosaurs kost ud fra størrelsen og formen på dens kæber og ved at se på analog opførsel hos moderne fugle (såsom pelikaner og måger). Pterosaurer med skarpe, smalle næb levede sandsynligvis på fisk, mens afvigende slægter kunne lide Pterodaustro fodret med plankton (denne pterosaurus tusind eller så små tænder dannede et filter, som en blåhval) og fanget Jeholopterus kan have suget dinosaurblod som en vampyrblade (skønt de fleste paleontologer afviser denne opfattelse).

Ligesom moderne fugle havde nogle pterosaurer også rig ornamentik - ikke stærkt farvede fjer, som pterosaurierne aldrig lykkedes at udvikle sig, men fremtrædende hovedtåger. For eksempel, Tupuxuara's afrundede kam var rig på blodkar, en anelse om, at den muligvis har ændret farve i parringsdisplay, mens ornithocheirus havde matchende kam på over- og underkæberne (selvom det er uklart, om disse blev brugt til visning eller fodring).

Mest kontroversielt er dog de lange, benede kamper oven på nogter af pterosaurer som Pteranodon og Nyctosaurus. Nogle paleontologer mener, at Pteranodons kam fungerede som et ror til at hjælpe med at stabilisere det under flugt, mens andre spekulerer i, at Nyctosaurus kan have spillet et farverigt "sejl" af hud. Det er en underholdende idé, men nogle aerodynamikeksperter tvivler på, at disse tilpasninger virkelig kunne have været funktionelle.

Det centrale træk, der adskiller pterosaurer fra landbundet fjerede dinosaurer der udviklede sig til fugle var arten af ​​deres "vinger" - som bestod af brede klapper af hud forbundet med en udstrakt finger på hver hånd. Selvom disse flade, brede strukturer leverede masser af løft, kan de have været bedre egnet til passivt svæveflyvning end drevet, flappende flyvning, som det fremgår af dominansen af ​​sand forhistoriske fugle ved afslutningen af ​​kridttiden (hvilket kan tilskrives deres øgede manøvrerbarhed).

Selvom de kun er fjernt beslægtede, kan antikke pterosaurer og moderne fugle have delt en vigtig funktion til fælles: a varmblodsmetabolisme. Der er bevis for, at nogle pterosaurer (som Sordes) sportslige frakker med primitivt hår, en funktion der normalt er forbundet med varmblodede pattedyr, og det er uklart, om et koldblodigt krybdyr kunne have genereret nok indre energi til at opretholde sig selv i flyvningen.

Som moderne fugle blev pterosaurerne også kendetegnet ved deres skarpe syn (en nødvendighed for at jage fra hundreder fødder i luften!), hvilket medførte en større hjerne end gennemsnittet end den, der er besat af jord eller vand krybdyr. Ved hjælp af avancerede teknikker har forskere endda været i stand til at "rekonstruere" størrelsen og formen på hjernerne nogle pterosaur-slægter, der beviser, at de indeholdt mere avancerede "koordinationscentre" end sammenlignelige krybdyr.