Представьте, что вы прыгаете в машину времени. Вы обнаружите, что ручки времени и местоположения настроены на «70 миллионов лет назад» и «Западный Техас». Почему бы и нет, думаете вы. С некоторым колебанием вы нажимаете ярко-красную кнопку запуска и БАМ! Вы перенесетесь в древнюю пойму, усеянную кипарисами, лаврами, мангровыми зарослями и различными шишечными деревьями. Удивительно, похоже, это сработало.
В панике проверяешь телефон, но безрезультатно - ты в позднем меловом периоде. Когда приходит отрезвляющее осознание того, что помощь недосягаема, у вас возникает тревожное ощущение, что что-то позади вас. Пока вы вращаетесь, массивный крылатый зверь размером с небольшой самолет, 36 футов (11 метров) в поперечнике, рассекает воздух прямо над вами со скоростью, приближающейся к 67 милям в час (108 километров в час).
В ужасе вы ныряете на землю, когда он приземляется поблизости. Осторожный взгляд показывает гигантскую рептилию с крыльями, непохожими ни на одну птицу или летучую мышь, которых вы когда-либо видели. Передвигаясь на четвереньках, существо ковыряется в растительности длинным беззубым клювом и в конце концов хватает маленькое животное, спрятавшееся в кустах. Это чудовище высотой с жирафа - Quetzalcoatlus nortropi, один из крупнейшихптерозавров, когда-либо украшавших доисторическое небо.
Названные от греческих слов, означающих «крылатые ящерицы», птерозавры были группой летающих рептилий, которые впервые появились на Земле около 215 миллионов лет назад. Они были первымипозвоночными, или позвоночными животными, которые поднялись в небо, опередив птиц и летучих мышей на миллионы лет. Хотя технически они не динозавры, они жили примерно в тот же период и также вымерли, когда удар кометы бросил планету в хаос около 65 миллионов лет назад. К концу своего существования птерозавры распространились по всему земному шару, населяя территорию, которая сейчас является Северной и Южной Америкой, Европой, Азией, Африкой и Австралией.
К сожалению, у нас нет машин времени, чтобы вернуть нас во времена птерозавров, но у нас естьпалеонтологи, ученые, изучающие и интерпретирующие окаменелости. Они смогли использовать старые камни и кости, чтобы открыть довольно удивительные вещи о том, как эти существа развивались, как они выглядели и как летали. Как только вы познакомитесь с птерозаврами, вы поймете, почему некоторые называют их «драконами неба».
Типы птерозавров
Большинство людей узнают о птерозаврах из фильмов, но, к сожалению, эти изображения мало отражают разнообразие этих удивительных существ. Тот, что в «Кинг-Конге» (1933), например, был практически таким же, как тот, что был изображен почти 70 лет спустя в «Парке Юрского периода III» (2001). На самом деле палеонтологи идентифицировали около 130 видов птерозавров, начиная от Quetzalcoatlus northropi размером с самолет и заканчивая Nemicolopterus crypticus, который был не больше маленькой певчей птицы. У некоторых были зубы, у некоторых были хвосты, а гребни на голове были самых разных форм и размеров. Правда, оказывается, интереснее вымысла.
Но прежде чем мы двинемся дальше, скажите, откуда Голливуд черпал вдохновение? В основном отPteranodon, птерозавра с размахом крыльев до 22 футов (7 метров), длинным беззубым клювом и костяным гребнем. Кинематографисты, вероятно, прицепились к этим культовым существам, потому что их обнаруживали рано и часто. Палеонтолог О. К. Марш собрал первые окаменелости в западном Канзасе в 1870 году, и с тех пор было выкопано более 1000 образцов, что делает его одним из наиболее широко представленных птерозавров на Земле. Птеранодон также был первым птерозавром, обнаруженным в Соединенных Штатах, и для кинозрителей нет ничего лучше, чем американский герой!
В то время как птеранодоны сами по себе немного причудливы, другие птерозавры вывели все на совершенно новый уровень. Один путь лежал через эти гребни на голове. Возьмем Tapejara imperator, птерозавра позднего мелового периода, обнаруженного на северо-востоке Бразилии. Его головной убор, который выглядел как лодочный парус, развевающийся веером над затылком, был бы идеальным аксессуаром для празднования карнавала в стране. Другой птерозавр того периода,Никтозавр, носил похожий на рога гребень, в три раза превышающий длину его черепа, что делало его похожим на кроличьи уши телевизионной антенны.
А еще естьПтеродаустро, птерозавр, появившийся в начале мелового периода в Аргентине. Это существо было намного меньше птеранодона, с размахом крыльев чуть более 4 футов (1,3 метра) и длинной, загнутой вверх мордой. В нижнюю челюсть было встроено более 1000 длинных игольчатых зубов, которые придавали птеродаустро вид массивного прикуса. Этот необычный вид привел к тому, что один исследователь птерозавров назвал его «зубной щеткой с крыльями»
Что с гербом на голове?
Одной из самых отличительных особенностей птерозавров является гребень на голове, поразительная структура, состоящая из рогоподобного материала и мягких тканей, поддерживаемых костью. Некоторые данные свидетельствуют о том, что они могли быть даже ярко окрашены. Каким бы ни был точный вид гербов, существуют серьезные разногласия по поводу того, для чего они на самом деле использовались. Некоторые палеонтологи считают, что они помогали птерозаврам отличать один вид от другого, в то время как другие утверждают, что они привлекали партнеров, регулировали тепло или действовали как руль в воздухе или киль в воде.
Доказательства птерозавров
Пока палеонтологи не смогут понять, как вернуть птерозавров к жизни в стиле Парка Юрского периода, им придется полагаться на окаменелости, чтобы объяснить, на что были похожи эти существа. И с тех пор, как в конце 18 века были обнаружены останки птерозавра, они пытались сделать именно это - с переменным успехом.
Видите ли, хорошие останки птерозавров относительно редки и часто неполные, потому что их легкие, полые кости хрупки и не особенно хорошо подходят для процесса окаменения. Даже если найден хороший экземпляр, его легко повредить при извлечении, транспортировке и подготовке. В результате птерозавры представляют собой особенно сложную головоломку, которую палеонтологи все еще пытаются собрать воедино.
Никто точно не знает, кто нашел первый скелет птерозавра, но он был выкопан из слоя известняка возрастом 150 миллионов лет в Германии где-то между 1767 и 1784 годами. Затем образец попал к Козимо Алессандро. Коллини, итальянского естествоиспытателя, который толком не знал, что с этим делать. Он ошибочно заключил, что его необычайно длинный безымянный палец поддерживает весло для плавания, хотя в его защиту скелет был найден в древней лагуне, окруженный окаменелыми останками океанских существ. Только в 1801 году французский натуралист Жорж Кювье выяснил, что у экземпляра, которого он позже назвал «птеродактилем», были не весла, а крылья. Несмотря на это раннее внимание к птерозаврам, палеонтологи вскоре потеряли интерес к этим существам, поскольку окаменелостей оказалось мало и они были плохо изучены.
К 1970-м годам современные теории и методы снова привлекли внимание к птерозаврам. В то время как палеонтологи давно подозревали, что летающие рептилии питались рыбой, новые исследования показали, что они были гораздо менее разборчивы, а в их рацион также входили крошечные пресноводные беспозвоночные и даже мелкие динозавры. Обнаружение мест гнездования и окаменелых яиц показало, что птерозавры, вероятно, собирались группами и откладывали яйца с мягкими стенками, которые они закапывали для защиты. В одном яйце, обнаруженном в 2004 году, был даже невылупившийся маленький птерозавр! Из этой находки палеонтологи смогли определить, что эти существа, вероятно, были способны позаботиться о себе и даже летать вскоре после того, как вылупились. О, а гребни на голове? Они могли быть уникальными для мужчин.
Очевидно, что было проведено много захватывающих исследований, но следите за обновлениями: один палеонтолог объявил 21 век «золотым веком исследований птерозавров».
Проблемы с "Птеродактилем"
С тех пор, как Кювье назвал свой экземпляр «птеродактиль» в 1812 году, термин «птеродактиль» часто использовался как общее название для всех летающих рептилий. Сегодня палеонтологи быстро указывают, что правильный термин - «птерозавр».
Эволюция птерозавров
Когда естествоиспытатели впервые начали изучать окаменелости птерозавров на рубеже 19-го века, у них была такая же реакция, как и у вас: что это такое? Им было не с чем сравнивать кости, и в результате ошибочные теории начали летать быстрее, чем птерозавры с попутным ветром. Но это наука. Новые открытия вскоре привели к новым знаниям, и сегодня палеонтологи гораздо больше знают о месте птерозавров в истории эволюции.
Неудивительно, что ученые изначально пытались связать птерозавров с современными птицами и летучими мышами, учитывая их общую способность летать. Профессор анатомии и хирургии Самуэль Томас фон Зоммеринг впервые предположил, что эти существа были своего рода летучими мышами в начале 1800-х годов, и эта теория была подкреплена только некоторыми довольно большими рисунками пушистых птерозавров с большими ушами. Палеонтолог Гарри Сили допустил аналогичную глупость в своей книге 1901 года «Драконы неба», в которой он настаивал на том, что птицы были потомками птерозавров.
Хотя есть много причин, по которым эти двое мужчин ошибались, самое основное объяснение связано с крыльями. И у летучих мышей, и у птерозавров крылья сделаны из перепонки, натянутой между руками и ногами. Однако внешняя часть этого крыла поддерживается четырьмя пальцами у летучих мышей и только одним пальцем у птерозавров. Крылья птиц в основном поддерживаются руками и явно покрыты перьями.
Что менее ясно, так это то, что было до птерозавров. Кювье, французский натуралист, сделал шаг в правильном направлении, когда в начале 1800-х годов предположил, что птерозавры были рептилиями (хотя эта теория не получила полного признания еще столетие). С тех пор палеонтологи упорно трудятся, пытаясь поместить их на генеалогическое древо рептилий. Проблема в том, что никто не нашелпротоптерозавра - фактически переходную окаменелость между птерозаврами и их ящероподобными предками. Но это не остановило палеонтологов от догадок. Из четырех основных теорий, объясняющих происхождение птерозавров, та, которая, кажется, получила наибольшее признание, относит их к Орнитодире, своего рода сестринской группе динозавров.
Птерозавры не динозавры
Не поддавайтесь искушению называть птерозавров «летающими динозаврами». Хотя эти две группы, вероятно, связаны, они не одно и то же. Это как если бы кто-то сказал, что мы сумчатые: я думаю, что у нас с ними есть некоторые общие черты, но все же есть некоторые действительно большие различия.
Полет птерозавров
Трудно представить, чтобы какое-либо животное размером с жирафа отрывалось от земли и оставалось в воздухе очень долго. В конце концов, птицы и летучие мыши далеко не такие большие! Но когда дело доходит до птерозавров, забудьте все, что вы знаете о современных летунах. У этих летающих рептилий, которые поднялись в небо примерно на 80 миллионов лет раньше наших пернатых и пушистых друзей, была своя собственная стратегия взлета в воздух и парения над доисторической землей. И, как оказалось, у них это неплохо получалось.
Как мы упоминали ранее, крылья птерозавров состояли из перепонки, натянутой между ногами, руками и особенно длинным безымянным пальцем. Кости крыльев - полые и тонкие, как игральная карта - были невероятно легкими и гибкими, но при этом очень прочными. Они поддерживали кожу и мышечную оболочку, которая была укреплена длинными волокнами, идущими спереди назад. Эта система позволяла птерозаврам регулировать натяжение и форму своих крыльев для максимальной летной способности.
Но как они оторвались от земли? Подобно современным летучим мышам и птицам, птерозавры не просто начали взмахивать крыльями, чтобы подняться в воздух; они должны были сначала взлететь в воздух, а затем задействовать крылья. Сначала палеонтологи решили, что они, должно быть, спрыгнули с задних лап, потому что так поступают птицы. Однако дальнейшие исследования анатомии птерозавров показали, что руки этих существ на самом деле были сильнее, чем их ноги - полная противоположность птицам. Это, в сочетании с новыми данными о том, что они быличетвероногими (ходили на четвереньках), позволяет предположить, что птерозавры также использовали все четыре конечности, чтобы катапультироваться в воздух. Больше конечностей означало больше силы, что давало даже самым крупным птерозаврам серьезные преимущества.
Эта стратегия взлета, несмотря на то, что ей более 200 миллионов лет, недавно привлекла внимание Министерства обороны США. Работая с исследователем птерозавров, они надеются разработать авиационную систему, которая позволит пилотам совершать быстрые вертикальные запуски или взлетать без большого количества топлива. Если им когда-нибудь удастся это сделать, полет действительно пройдет полный круг: от первых летающих позвоночных до новейших авиационных технологий.
Примечание автора: как работали птерозавры
Как и почти каждый маленький мальчик моего поколения, я любил динозавров. Мне нравилось читать о них, посещать о них музеи и носить их на футболках. Моя мама сказала, что я, по сути, ходячая энциклопедия динозавров, готовая рассказать о продолжительности и периоде времени для каждого вида от тираннозавра до брахиозавра. Представьте мое удивление, когда я, работая над этой статьей, обнаружил, что птерозавры на самом деле не были динозаврами. Я даже не использовал правильное название, ошибочно назвав их «птеродактилями». Маленькая я была бы разочарована, но рада, что у меня есть возможность внести ясность - и чтобы кто-то, кроме мамы, слушал его рассказы о доисторических рептилиях.