Птерозаври — летящите влечуги на Мезозоя: видове, устройство и еволюция

Тази ранна група се развива добре от горен триас до долна креда. Когато ги виждаме за първи път във фосилните записи, те са разделени на три семейства, така че биолозите знаят, че ранната им еволюция все още не е разкрита.^{p240, 246} Тези три семейства са представени от трите рода Rhamphorhynchus, Dimorphodon и Eudimorphodon. В началото на юрския период се появява поне още едно семейство - Anurognathidae.

Групата имаше дълга опашка, обикновено скована от пръчковидни костни сухожилия, които я поддържаха изправена. Това показва, че полетът им е бил изключително стабилен, което означава, че са се придържали към курса, а не са хвърчали насам-натам. Тази особеност се среща и при археоптерикса, и при ранните прилепи, и при насекоми като водни кончета.

За да разберете това, трябва да знаете някои основни неща за аеродинамиката и стабилността на полета. Първите самолети са били много стабилни, както и самолетите. За да се хвърляш бързо, са необходими специални усъвършенствани мозъци и рефлекси, които по-късните птици и птерозаврите са имали, но ранните - не. Аналогията при самолетите би била при изтребителите, които се нуждаят от толкова бързи реакции, че подробностите се разработват от компютър, а пилотът посочва накъде да се движи. За контролирането на нестабилния полет са необходими повече мозъци, отколкото за стабилния полет.

Всички видове от групата имат зъби. Това отново има паралел с птиците: археоптериксът и много птици от кредата имат зъби, а съвременните птици нямат. Недостатъкът на зъбите е, че те са доста тежки; когато животното може да се справи без тях, те постепенно ще бъдат отстранени. Очевидно е, че без зъби храната не може да бъде сдъвкана, но има начини това да се избегне. При птиците смилането се извършва от камъни в стомаха.

Дълго време се смяташе, че групата е изчезнала в края на юрския период, което е било незначително измиране. Дори към края на юра Rhamphorhynchus е бил най-често срещаният птерозавър, открит в известното находище на археоптерикс в Золнхофен, Бавария, Германия, а сега е известно, че групата е оцеляла до долна креда. "Доскоро се смяташе, че рамфорхинхоидите са изчезнали в края на юра, но новите находки в последователността Джехол в североизточен Китай [показват], че в тази част на света те са оцелели поне до средата на долна креда".

В Золнхофен е открит и един екземпляр от насекомоядния Anurognathus. Той е имал по-къса опашка от всеки друг рамофорхинхоид. Това подсказва, че е имал нужда да избягва, за да лови насекоми: "пъргав и много маневрен".^p270

Изкопаеми птеродактилоиди се появяват през горна юра. Те са били късоопашати птерозаври, което предполага, че са имали по-усъвършенстван контрол върху полета си, което несъмнено им е давало някои предимства. В Золнхофен са открити 2-300 екземпляра от 17 различни вида птерозаври от осем различни рода.^p263 Те включват най-ранните образци на Pterodactylus и Germanodactylus - род, който се среща и в Англия и Китай. Ctenochasma, също от Солнхофен, е имал гребен от 260 тънки зъба, което показва, че е бил филтърно животно, което може да е бродирало или плувало във водата. Имаше още няколко рода с подобен начин на живот.

През долната креда е имало много птеродактилоиди, предимно доста малки. Постепенно са се появили по-големи варианти и през горна креда повечето птерозаври са имали огромни крила и явно са преодолявали огромни разстояния, издигайки се по възходящите течения в топла среда. Известни примери за това са Pteranodon с размах на крилете над 7 м и Quetzalcoatlus с размах на крилете 40 м. Многото десетки частични скелети на Pteranodon са открити в райони, където през кредата в Северна Америка е имало гигантско вътрешно море - Западния вътрешен морски път. Това прави повече или по-малко сигурно, че Птеранодон е бил основно рибояден птерозавър. А на други места в Англия и Аржентина по онова време също е имало плитки, топли вътрешни морета. Общото заключение е, че повечето птерозаври са били рибоядни.

Все пак си струва да се помни, че животните от горските райони се вкаменяват слабо. Не можем да кажем много за районите, които не са вкаменени. Знаем обаче, че през юра и долна креда земята е била отчасти залесена с араукарийски иглолистни дървета като кипариси и с тисове. В горите е имало много насекоми.

Тъй като птиците вече са били разпространени през долна креда, те са се конкурирали силно с по-малките птеродактилоиди. Това може да обясни изчезването на по-малките видове птерозаври, въпреки че липсата на вкаменелости от гористите райони затруднява преценката. Огромните видове птерозаври от горна креда явно са водили различен начин на живот от по-малките видове, който все още не е бил достъпен за птиците. С промяната на климата през горната креда, който става по-студен и по-сезонен, броят на птерозаврите намалява. Последните публикации показват, че до края на кредата са оцелели повече птерозаври, отколкото се смяташе досега.

Подобно на повечето от по-големите видове на Земята, огромните птерозаври не са оцелели по време на К/Т измирането. Поне някои семейства птици са оцелели. Така приключило съревнованието между двата вида летящи влечуги през дългите 79 милиона години на периода Креда.^p346

Храна

Главата и челюстите на птерозаврите са много приспособени, така че е напълно сигурно, че различните форми са използвали различни методи за хранене, както птиците. Като цяло повечето вкаменелости са открити в морски пластове, което предполага, че те са можели да летят добре над водата и че рибата е била в менюто на много видове. Челюстите на рибоядните са били дълги и често са имали насочени напред зъби, подходящи за улавяне на риба (вж. Anhanguera). Останки от последна рибна вечеря са открити при Pteranodon.

Вкаменелостите показват, че един от птерозаврите, Pterodaustro, открит в Аржентина, е имал подобни на гребени цедки в устата си. Вероятно птерозавърът се е хранел, като е пълнил долната си челюст с вода и е изтласквал водата от устата си през цедките. Цедките са улавяли планктон или други дребни същества, които са били във водата, и когато водата е изчезвала, животното е можело да изяде това, което е останало. Други видове са имали дълги, сгъстени долни челюсти, което предполага, че са били скимери в горната част на водата.

Другият основен елемент от храната бяха насекомите. Летящите насекоми са били в изобилие през мезозоя и много видове птерозаври дават ясни признаци, че това е била тяхната храна. Тези птерозаври имат широка уста, често с къси зъби, подобни на колчета.^p339–341

Полет на птерозавър

Дълго време хората са смятали, че птерозаврите са можели само да плават и да се издигат, но не са били достатъчно силни, за да размахват криле. През XX век, след като са изобретени самолетите, разбирането ни за полета се развива. Английски палеонтолози доказаха, че птерозаврите са можели да летят, а Тили Едингер показа, че към края на юрския период мозъкът на птерозаврите е приличал повече на този на съвременните птици, отколкото на този на археоптерикса. В последната работа е използван работещ модел за симулиране на полета им.^p218 Мембраната на крилата е била с дебелина около 1 мм, с твърда кожа и е имала дълги влакна, които са я подсилвали. Това може да се види ясно в някои от вкаменелостите.^p332 Структурата е помагала на крилата да издържат на напрежението при полет. По-големите птерозаври са били предимно пасажери, какъвто е случаят с днешните птици.

Как птерозаврите са се придвижвали по земята е нещо като загадка. Най-вероятно те са ходили на четири крака, докато са били на земята, тъй като са открити фосилни следи, които показват, че са използвали както краката, така и ръцете си, за да се подпират.^p210–222 Птерозаврите са имали и специални кости. Те са били изключително леки (дори повече от птичите крила - някои са били тънки почти колкото лист хартия), а някои са били почти кухи. Малките дупчици в костите свидетелстват за въздушни торбички, които са се простирали в прешлените и костите на крайниците, както е при птиците. Присъствали са и опорни подпори, които са правили тези кости по-здрави. С тези специални кости дори най-големият от птерозаврите, Quetzalcoatlus, вероятно е тежал по-малко от 200 килограма.

Размножаване и развитие

Птерозаврите вероятно са снасяли яйца и някои от тях са открити на местата, където е имало птерозаври. Има доказателства, че някои видове, като птеранодон, са имали полов диморфизъм (половете са изглеждали различно). Предполага се, че скелетите с големи черепни (главни) гребени и малки тазови канали са били мъжки. Когато няколко екземпляра се срещат на едно и също място, възрастните могат да бъдат разграничени от младите. Доказателствата за износване на зъбите при Eudimorphodon предполагат, че младите са били насекомоядни, докато възрастните са яли риба.^p343 Развитието на тези топлокръвни влечуги е протичало бързо и голяма част от начина им на живот наподобява този на птиците. Високото ниво на енергия, необходимо за полета, обяснява защо и двете форми на влечугите (птерозаврите и птиците) са развили сходен метаболизъм. В много отношения птиците и птерозаврите са добри примери за конвергентна еволюция.

• Списък на птерозаврите