Гигантские летающие убийцы и другие существа, правившие древним небом

22 сентября 16:59RSS feed nk.org.ua

Один взгляд на современную птицу, особенно вокруг глаз, может показаться, что вы смотрите в древнее прошлое, когда огромные существа ходили по Земле и парили в ее небе. Это потому, что птицы - динозавры - они просто случайно пережили событие массового вымирания, которое уничтожило их крупных родственников 66 миллионов лет назад.

Сегодня птицы - одна из самых разнообразных групп позвоночных, и им пришлось долго эволюционировать. Первой «птицей» в летописи окаменелостей считается археоптерикс, который существовал 155 миллионов лет назад. Около 55 миллионов лет назад начали появляться первые колибри и попугаи.

Чем больше учатся исследователи, тем больше они осознают, что полет у животных эволюционировал несколько раз, помогая им достичь одной и той же цели полета разными способами.

Тогда птицы были не единственными существами, поднимавшимися в небо. Летающие рептилии, называемые птерозаврами, достигшие размеров небольшого самолета, господствовали в небе еще 215 миллионов лет назад. Летопись окаменелостей также показала свидетельства летающих динозавров, таких как микрорапторы, а также других существ, которые могли скользить с дерева на дерево.

История происхождения и эволюции полета - длинная и сложная, которая становится еще более запутанной и сложной по мере того, как новые исследования реструктурируют корни и ветви этого генеалогического древа.

За последние 20 лет достижения в области технологий, такие как компьютерная томография или компьютерная томография окаменелостей, а также открытие множества окаменелостей в Китае помогают заполнить пробелы в истории о том, как животные перестали ползать.

Мастера полетов

Трудно представить себе летающих рептилий, но в свое время птерозавры были мастерами полетов на двигателях. Впервые они появились в летописи окаменелостей около 215 миллионов лет назад и процветали до массового вымирания, которое уничтожило динозавров 66 миллионов лет назад.

Окаменелости этих рептилий показывают, что они были идеально приспособлены для полета на механизме. «Птерозавры не только жили рядом с динозаврами, но и обладали многими теми же особенностями, которые позже развиваются у птиц, что делает их способными летать», - сказала Евгения Голд, доцент кафедры биологии Саффолкского университета в Бостоне, штат Массачусетс, и научный сотрудник в отделе палеонтологии Американского музея естественной истории.

Но птерозавры летали совершенно иначе, чем птицы. По словам Голда, у птерозавров была мышечная оболочка, протянувшаяся между смехотворно длинным безымянным пальцем и лодыжками - почти как у современной белки-летяги. У них было пушистое покрытие тела, которое помогало им сохранять тепло.

Как и у птиц, у птерозавров был киль на грудине, гребень, который служит прикреплением летательных мышц, сказал Алекс Децекки, доцент биологии в Университете Маунт-Марти в Южной Дакоте. Но они были невероятно сильными, с компактными мускулистыми телами, похожими на крылья гимнастов, и похожими на воздушных змеев крыльями, позволяющими парить на огромных расстояниях и в океанах, - сказал он.

По земле они ходили на четвереньках, используя ноги и крылья. И, как мифические драконы, они носили хвосты. У самых ранних птерозавров были длинные хвосты, которые со временем становились короче. Вначале птерозавры были маленькими и жили в лесной среде, но в конечном итоге они достигли гигантских размеров и взлетели над океанами, прежде чем вымерли.

Птерозавр Cryodrakon boreas был одним из самых крупных летающих животных, которые когда-либо жили. Название означает «ледяной дракон северного ветра», и он пролетел над Северной Америкой 77 миллионов лет назад. Эта гигантская летающая рептилия имела размах крыльев до 32,8 футов (10 метров).

Птерозавр Quetzalcoatlus, который жил в позднем меловом периоде 72 миллиона лет назад, был размером с жирафа с головой почти 10 футов (3 метра) в длину. Некоторые птерозавры также были известны своими яркими красочными гигантскими гребнями, поднимавшимися вверх, как огромные ирокезы, с макушек.

«Но ничто не показывает нам, как выглядели птерозавры до того, как они адаптировались к полетам», - сказал Голд.

«Все свидетельства показывают, что птерозавры - двоюродные братья динозавров и имеют общего предка», - сказал Майк Бентон, профессор палеонтологии позвоночных в Бристольском университете в Великобритании и автор будущей книги «Динозавры: новые видения». Затерянного мира »21 октября.

Хотя самые старые окаменелости динозавров и птерозавров относятся к позднему триасу 215 миллионов лет назад, данные свидетельствуют о том, что их предшественник жил 250 миллионов лет назад, создав разрыв в 35 миллионов лет.

Этот загадочный общий предок, вероятно, ходил прямо, был теплокровным и, вероятно, имел перья, но не имел крыльев, сказал Бентон. И он был, вероятно, размером с голубя с короткими конечностями.

Однако ископаемых останков этого предка не найдено. Возможно, его останки не сохранились в окружающей среде, в которой он жил, потому что леса на самом деле не окаменели, сказал Джингмай О'Коннор, младший куратор ископаемых рептилий в Центре интегративных исследований Негауни Полевого музея. По большей части существа, которые умирают в лесах, полностью перерабатываются падальщиками.

'Гигантские летающие головы убийц'

Исследователи не совсем уверены, почему птерозавры достигли таких огромных размеров, которые были до вымирания, причем у некоторых размах крыльев составлял 10 метров (33 фута) или более. Некоторые предположили, что это произошло потому, что маленькие птицы захватили лесную среду, уводя птерозавров в открытое небо, где большие крылья были преимуществом.

Другие думают, что это может быть связано с тем, что средний размер доступной добычи был довольно большим. Но, в конце концов, исследователи согласны с тем, что птерозавры были огромными очаровательными существами до того, как их дни полета подошли к концу.

Итак, каково было бы встретить гигантского птерозавра, такого как Кетцалькоатль? Майк Хабиб, научный сотрудник Института динозавров Музея естественной истории округа Лос-Анджелес, рисует душераздирающую картину.

Представьте, что вы можете сесть в машину времени и вернуться в поздний меловой период. Мир кажется более знакомым, чем вы думаете, с цветущими растениями и группами деревьев. А потом вы видите нечеткую "гигантскую летающую голову убийцу", ​​которая ходит на руках и ногах со сложенными крыльями, - сказал Хабиб.

Хотя его тело не было бы намного больше вашего собственного, у него была бы массивная, волнистая грудь с твердыми мускулами и чрезвычайно длинная шея. На вершине его головы должна была быть огромная голова, неопределенно напоминающая аиста, на 50% длиннее, чем череп тираннозавра, с беззубым клювом. Вероятно, он будет делать быстрые и странные движения, как птица.

«Иногда голова опускается, и какое-то бедное кричащее животное попадает в пищевод, и его просто промывают, промывают и повторяют», - сказал Хабиб.

Если бы он взглянул на вас, птерозавр, вероятно, определил бы, что вы слишком большие, чтобы его проглотить.

В этот момент из-за деревьев начинает выходить тираннозавр. В течение девяти десятых секунды птерозавр «приседает на четвереньках и отрывается от земли. Это подпружиненные прыгающие демоны», - сказал Хабиб.

Крылья лопнут, и птерозавр может сделать несколько мощных взмахов перед тем, как приземлиться в четверти мили на другом берегу реки. T. rex поймет, что игра окончена, и наверняка нацелится на вас.

Дурацкие крылатые существа

Не каждое крылатое существо было сильным летчиком или хищником, подобным птерозаврам. Фактически, чем больше исследователи узнают о вымерших видах, тем больше они задаются вопросом, какие из них были хорошими летчиками, а какие имели крылья, но были способны лишь на короткие взлеты, чтобы помочь им выжить.

Хотя археоптерикс считается самой старой птицей, у него нет грудины, кости у людей, которая расположена в середине груди, что ставит ученых в тупик. Это означает, что его летательные мускулы, вероятно, прикреплены к его брюшным ребрам, «и это действительно поставит под угрозу то, как его крылья могут работать и какую мощность они могут иметь», - сказал Децекки.

Это повторяется у других видов после археоптерикса, но следующие примеры окаменелых птиц появляются не раньше, чем через 131 миллион лет, что создает разрыв примерно в 20 миллионов лет, сказал О'Коннор.

Археоптерикс в остальном выглядел странным. У него были зубы, длинный рептильный хвост и когти на руках. В следующий раз, когда птицы появятся в летописи окаменелостей, когти и хвосты начнут уменьшаться и исчезать.

Микрорапторы, имевшие крылья на всех четырех конечностях, были пернатыми летающими динозаврами, жившими между 113 и 125 миллионами лет назад. У них были приспособления для полёта с приводом, которые были лучше, чем у археоптерикса и некоторых ранних пташек, но некоторые, вероятно, были лучше планёры, чем летчики.

А еще есть И Ци, аномалия в летописи окаменелостей. Динозавр размером с голубя был датирован 159 миллионами лет назад и имел крылья, похожие на крылья летучей мыши, которые также лучше подходили для планирования, чем для полета.

«Вероятно, в небе существует гораздо более сложное взаимодействие между птерозаврами-птицами и планерными животными», чем мы предполагали, - сказал Децекки. «Они дрались за еду, боролись за укрытие и уворачивались друг от друга. Если вы плохо летаете, вы должны беспокоиться о том, что вас поймают птерозавры. Вероятно, в небе происходили воздушные бои».

Выживание самых маленьких

Полет, вероятно, эволюционировал у этих животных, чтобы помочь им добраться до таких ресурсов, как еда и убежище, а также выжить. Маленькие размеры тела и длинные руки помогли рептилиям и динозаврам оторваться от земли, прежде чем они превратились в гигантских существ.

Причина, по которой птицы сохранились, а не некоторые из фантастических существ, бродивших по планете миллионы лет назад, кроется в их способности приспосабливаться. Птицы, по большей части, были маленькими и оставались маленькими.

В отличие от динозавров, они могли вращать и перемещать яйца без гибели эмбрионов, потому что их структура была иной. По словам О'Коннора, птичьи яйца содержат халазу, небольшую мембрану, которая удерживает желток внутри яйца. Когда яйца динозавров переворачивались, эмбрион мог оторваться от точки прикрепления и погибнуть.

По словам О'Коннор, птицы также смогли адаптировать свое воспроизводство, дыхательную систему, пищевые привычки и пищеварительную систему. Тот факт, что они могли летать и мигрировать.

Недавние исследования показывают, что количество динозавров сокращалось еще до столкновения с астероидом, которое привело к их исчезновению. Морские пути отступали, и происходили массивные извержения вулканов. Изменение климата происходило в глобальном масштабе, и происходили экологические сдвиги.

Раньше многие ученые были сосредоточены на попытке объединить всех существ с аэродинамическими характеристиками в одну эволюционную родословную. Теперь они хотят лучше понять биологию и эволюцию самого полета.

Например, Голд изучает способы, которыми мозг мог измениться в ответ на полет.

«Когда у вас появляется это новое измерение воздушных маневров, это становится совершенно новым миром. И ваш мозг должен измениться, чтобы справиться с этим», - сказал Голд. Изучение частей мозга, которые загораются, когда современные птицы летают, может помочь исследователям, таким как Голд, понять своих предков, которые были способны к раннему полету, и как они развивались.

Это всего лишь один из многих способов, с помощью которых исследователи заглядывают в прошлое, чтобы понять этих древних летающих существ. И они задаются вопросом, какие новые сюрпризы могут быть обнаружены в летописи окаменелостей.

John Dou