Новите палеонтологични находки променят преобладаващите вярвания за птерозаврите - и за най-причудливите животни, които някога са прелитали над земята.
Птерозавър и Птеродактил са две имена за извънземни летящи същества; първият от тях в превод от гръцки означава „крилен гущер“, вторият - „летящ пръст“.
За първи път останките на такова животно са открити през 18 век. Оттогава учените са описали повече от 200 вида крилати гущери, но общата идея за тези дракони, които са царували в небето на мезозойската ера повече от 160 милиона години, остава същата.
Ние неизменно ги представяме като тромави, но много опасни летящи влечуги с дълъг клюн и кожени крила, крачещи по задните си крака като пингвини.
Вземете например филма от 1966 г. Милион години пр. Н. Е., В който пронизващ лилав птерозавър отвежда героинята Рейкъл Уелч в гнездото си, за да нахрани малките си (предупреждение за спойлер: облечената с бикини красавица избяга). Промени ли се нещо за 50 години? Изобщо: в Jurassic World, заснет през 2015 г., птерозаврите все още носят повече от собствената си тежест в небето. (За всеки случай, нека поясним: последните птерозаври са изчезнали преди 66 милиона години, тоест вечност, преди хората да се появят на Земята.)
Голямото количество наскоро изкопаеми доказателства предполага, че птерозаврите се предлагат във всякакви форми и размери и варират широко в поведението. Стотици видове птерозаври са живели едновременно, заемайки различни екологични ниши, като днешните птици. Сред тях бяха гигантски чудовища, като Quetzalcoatl (Quetzalcoatlus northropi), едно от най-големите летящи същества, познати днес: като застане на четворки, той можеше да съперничи на височината на жирафа и с размах на крилата 10,5 метра. Но имаше и птерозаври с големина на врабче: те седяха на клони в древни гори и, най-вероятно, хванаха насекоми.
Една от най-любопитните находки са вкаменелите яйца на птерозаври. Като сканират най-добре запазените, учените видяха ембрионите под черупката и успяха да научат как се развиват. Едно яйце беше намерено дори в яйцепровода на женска Darwinopterus, която живееше в Китай, а до нея - друго, което очевидно се изтръгна под тежестта на вулканична пепел, която покриваше животното. Госпожа Т (това беше името на тази жена) стана първият птерозавър, чийто пол беше точно определен. На черепа й нямаше гребен. Може би такива израстъци украсяват само главите на мъжките, тъй като те украсяват самците на някои съвременни видове птици - природата им даде голям, ярко оцветен гребен, за да привлече индивиди от противоположния пол.
След всички тези находки птерозаврите изглежда са станали по-близо до нас, но всичко не е достатъчно за учените. А на път за Националния парк Биг Бенд в югозападен Тексас палеонтологът Дейв Мартил от Университета в Портсмут споделя с мен планове за работа: първо, срещнете се и се възхищавайте на дрънкалка; второ, намерете целия череп на quetzalcoatl. Шансовете за изпълнение на първата точка от програмата са неизмеримо по-високи.
Промоционално видео:
Най-важното за експерта по птерозаври е да бъде оптимист. Да си представите, че в такъв и такъв ден ще отидете там и ще намерите поне нещо, свързано с тях, е като да купите билет за лотария и веднага да започнете да планирате за какво ще харчите печалбите си. Вкаменелостите на птерозаври са изключително редки, защото костите им са кухи и тънки. Що се отнася до quetzalcoatl, ние знаем за него благодарение само на няколко фрагмента, открити в Биг Бенд Парк през 70-те години.
Кухите, свръхлеки кости на птерозаври са добри за полет, но рядко са запазени толкова непокътнати, колкото тези останки на Анхангюра. В повечето случаи те са смазани, „сякаш валяк ги е прекарал“.
Мартил и колегата му Низар Ибрахим прекараха три дни в търсене на изкопаеми кости в коритата на сухите реки в парка. Те вървяха нагоре и надолу по хребета Птеродактил (какво обещаващо име!), След което проверяваха картите, съставени от откривателя на този гущер. Те се задълбочиха във всички нюанси на геоложките слоеве („Вижте тези прояви на цикълите на Миланович!“- възкликна Мартил, което означава, че периодичните промени във формата на земната орбита и наклона на нейната ос, както установява сръбският астроном Милутин Миланкович в началото на 20 век, влияят върху климата планета и това се отразява в цикличната структура на утаечните отлагания). Изкачвайки се по билото на пясъчниците, от което изглеждаше невъзможно да се слезе, Мартил само отпусна: „Където нашите не изчезнаха! , Скочи надолу и остана невредим.
Изследователите обаче не са имали шанс нито да срещнат гърмяща змия, нито дори да намерят фрагмент от кост на птерозавър. За утешение те се натъкнаха на бедрената кост на гигантски динозавър, най-вероятно сауропод. Но те не се интересуват от динозаврите.
Напускайки националния парк, палеонтолозите разработват план за ново търсене на quetzalcoatl - те наистина искат да знаят повече за този невероятен гущер, в който всичко е необичайно: и размер, и външен вид, и поведение - това може да се съди по малкото останали фосили от него.
В някои части на вкаменелостта на Zheholopter от Китай са запазени фини отпечатъци от косми или надолу. (За пръв път подобни покровителни структури са открити от съветските палеонтолози в юрския птерозавър.) Снимка: ИНСТИТУТ ЗА ВЕРТЕБРАТНА ПАЛЕОНТОЛОГИЯ И ПАЛЕОАНТРОПОЛОГИЯ
Концепцията за птерозаврите се е променила много - дори по отношение на външния им вид и поведение. Това отчасти се обяснява с факта, че доскоро учените трябваше да изграждат своите заключения върху изключително малък брой проби.
Птерозаврите се различаваха, честно казано, много странна анатомия. Може да изглежда, че те са били слабо приспособени за живот на земята или във въздуха. Веднъж дори се смяташе, че крилете гущери пълзят по корема или си представяха как вървят по задните си крака с дълги предни крайници, протегнати напред като зомби и се влачат като наметало със сгънати крила. По-късно въз основа на следи от изкопаеми се установи, че птерозаврите се движат на четири крайника, но все още няма яснота как точно и къде поставят крилата си. И толкова се усъмниха в летателните си способности, че ги смятаха за неспособни да слязат от земята, освен като се хвърлиха по скалата.
„Доста често се срещат хора с глава и шия три или дори четири пъти по-голяма от дължината на тялото“, казва биофизикът Майкъл Хабиб от Природонаучния музей на окръг Лос Анджелис. Дори научно обучените художници често грешат, когато ги изобразяват. „Те приемат птицата за модел, просто добавят към нея крила и гребен“, казва Майкъл. "Въпреки това, телесните пропорции на птерозаврите изобщо не са били птичи."
Хабиб реши да преразгледа преобладаващите идеи за биомеханиката на птерозаврите, използвайки, първо, математически подход и второ, практическите познания по анатомия на гръбначните животни, които той придоби в другата си работа, а именно в лабораторията на медицинското училище на Университета в Южна Калифорния. Подобно на повечето учени, Майкъл смята, че първите птерозаври преди около 230 милиона години са произлезли от леки стройни влечуги, които са били добре пригодени за бягане и скачане. Способността да скача - да грабне летящо насекомо или да избягва зъбите на хищник - се е превърнала в способността, както го каза Хабиб, „да скача и да лети във въздуха“.
Отначало птерозаврите вероятно само се носеха, а след това, десетки милиони години преди птиците (и още повече преди прилепите), те се превърнаха в първите гръбначни животни, които овладяха пляскането на полет.
Използвайки уравнения, използвани в самолетостроенето, Хабиб и неговите колеги опровергаха хипотезата за скачане на скала. Освен това те доказаха, че ако птерозаврите излетят от изправено положение, заставайки на задните си крака, тогава при големи видове костите на бедрата ще се счупят от претоварване. Излитането с четири крайници е по-практично.
„Трябва да скочите нагоре, опирайки се на предните крайници, като висок джъмпер - на полюса си“, обяснява Хабиб. За да излязат от водата, птерозаврите използваха крила по начина на гребла при гребане: избутваха ги от повърхността. И отново като гребците имаха големи, добре развити рамене, които често се комбинираха с поразително малки крака, за да се сведе до минимум влаченето в полет.
Крилото на птерозавър беше мембрана, опъната от рамото до глезена; и тя беше опъната от изключително дълъг летящ (четвърти) пръст, който оформя водещия ръб на крилото. Проби от Бразилия и Германия показват, че мембраната е била пробита от фини мускули и кръвоносни съдове. Протеиновите нишки, "зашиващи се", придадоха допълнителна твърдост на септума. Сега учените смятат, че птерозаврите могат леко да променят профила на крилото в зависимост от условията на полет, свивайки мускули или завъртайки глезените навътре или навън.
Промяната на ъгъла на наклон на вкостенялото се сухожилие върху китката, птероидът, може би е послужила същата цел като обръщането на летвите в големите съвременни самолети - за увеличаване на повдигането при ниски скорости.
Освен това в птерозаврите за осигуряване на полет са участвали повече мускули и по-голяма част от телесното тегло, отколкото при птиците. И в мозъка им, като при птиците (и дори по-добре), са разработени челен и зрителен лоб, мозъчният мозък и лабиринтът: такъв мозък може бързо да реагира на промените в ситуацията в полет и да предава сигнали на многобройни мускули, които регулират напрежението на мембраната.
Благодарение на работата на Хабиб и неговите колеги, птерозаврите вече не са крилати недоразумения, а умели авиатори. Изглежда много видове са пригодени за бавен, но много дълъг полет на дълги разстояния; те биха могли да надвиснат над океана, използвайки слаби топли нагоре (терми). Имаше и такива видове, които Khabib нарича супер летящи: например, Nyctosaurus, наподобяващ албатрос, чийто размах на крилата достигна почти три метра, плъзгащи се качества, особено разстоянието, което той прелетя за всеки метър спускане, бяха доста сравними с характеристиките модерен спортен планер.
"Добре, всичко е ясно с криле", започна един палеонтолог след лекцията на Хабиб. - Но какво да кажем за главите? „Кетцалкоатл, например, може да има череп дълъг три метра, а тяло по-малко от метър. А Никозавърът имаше дълга "мачта", стърчаща от огромен череп, към който вероятно беше прикрепен гребен.
Отговаряйки на въпроса, Майкъл говори за мозъка на птерозаври, чиято маса, както при птиците, само леко тежи огромната глава, говори за кости, които са кухи, също като при птиците и дори по-леки. Дебелината на костните стени понякога не надвишаваше милиметър, докато костната тъкан се оформяше от множество кръстосани слоеве, които придаваха здравина на костите (като в многослоен шперплат). А отвътре кухините за по-голяма твърдост бяха пресечени от прегради. Всичко това позволи на птерозаврите да постигнат големи размери на тялото без значително наддаване на тегло.
Черепите, украсени с хребети и зеещи усти, бяха толкова огромни, че Хабиб, гледайки ги, разработи хипотезата на „Страшен сив вълк“: „Ако имате голяма уста, тогава можете да преглътнете още. А стърчащият гребен може да привлече женски “. Е, връщайки се към въпроса за онзи палеонтолог, птерозаврите според Майкъл са били "огромни летящи глави убийци".
Junchang Lü, един от водещите китайски палеонтолози, посреща гости на оживена улица в центъра на Jinzhou, основен търговски град в североизточната част на страната, и ги придружава през слабо осветен коридор на привидно обикновена офис сграда. Това всъщност е Палеонтологичният музей на Джинжоу. Нейният директор отваря вратата на малка килерче без прозорци, а очите на онези, които идват, отварят това, което би станало основната атракция за посетителите във всеки друг музей: всички рафтове и почти целият етаж са заети от образци с изненадващо пълни, във всички най-малки детайли, останки от пернати динозаври, най-древните птици и, разбира се, птерозаври.
На голяма каменна плоча с почти дължина на раменете, облегнала се на стената срещу вратата, можете да видите голям ужасен птерозавър с размах на крилата на четири метра и мънички пилешки задни крака - Zhenyuanopterus. Удължената му глава е навита настрани и сякаш се състои само от челюсти, а зъбите стават по-дълги и все по-назад един след друг, когато се приближават до началото на устата. "Това е, за да е удобно да ловите риба, докато плавате по повърхността на водата", обяснява Лу. Zhenyuanopter е само един от трите дузини видове птерозаври, които той е описал от 2001 г. (много от тях все още лежат по рафтовете, чакащи да бъдат проучени).
Черепът на ядената на риба Анхангюра е запазен в естественото си положение - за радост на палеонтолозите. Снимка: НАЦИОНАЛЕН МУЗЕЙ НА ПРИРОДАТА И НАУКАТА, ТОКИО
Музеят Джинжоу е един от десетте подобни палеонтологични музея, разпръснати из провинция Ляонин, който е дом на съкровищница от вкаменелости на птерозаври и един от регионите, в които са направени находки, които поставят Китай на челно място в палеонтологията през последните години.
Освен това Ляонин е основната арена на съперничеството и хората отвън сравняват случващото се тук, обаче, не съвсем оправдано, с "костните войни", които пионерите на американската палеонтология Отниел Чарлз Марш и Едуард Дринкер Коп водят помежду си през 19 век.
Страните в това съперничество са Лу, представляваща Академията за геологически науки на Китайската народна република, и Шаолин Ванг, чийто офис за пълнене с фосили се намира в Института за палеонтология и палеоантропология на гръбначните животни в Пекин. Тези врачки, като Марш и Коуп, работеха заедно в началото на кариерата си, а след това се разделиха и оттогава се отнасят взаимно с враждебност, което обаче не се рекламира. „Двама тигри не могат да се разберат на една и съща планина“, ухилява се колегата им Шънкинг Джан.
За петнайсет години, които са изминали оттогава, Лу и Уанг неведнъж са надминавали един друг по брой открития и няколко от тях са описали повече от 50 нови вида птерозаври - почти една четвърт от всичко, което се знае днес. Въпреки това, някои от тези нови видове в крайна сметка ще бъдат разпознати като синоними на първия, както често се случва в палеонтологията. Съперничещите страни обаче ще имат още открития в бъдеще. „Би трябвало да работят десет години през целия ден, за да опишат всичко, което вече са изкопали“, отбелязва със завист един от гостите. Като чу това, Лю повдигна вежди изненадано: "Мисля, че десет години няма да са достатъчни."
Успехът на китайските учени се дължи не само на конкуренцията, но и на факта, че те са били на правилното място в точното време. Китай, заедно с Германия, Бразилия, САЩ и Англия, е една от малкото страни в света, където са открити 90 процента от всички вкаменелости на птерозаври. Това се случи не защото птерозаврите са живели само на териториите, където сега се намират тези страни - фрагменти от техните скелети се намират почти навсякъде. Просто останките им тук са по-добре запазени.
Тази изключителност е очевидна в провинция Ляонин. В началото на Кредата, казва Лю, много разнообразна общност от организми, развити в местните гори и малки сладководни езера - динозаври, първите птици, много птерозаври и насекоми. Поради факта, че в квартала от време на време изригват вулкани, много животни загиват под пепелта и падат върху калното дъно на езерата. Жертвите на подобни бедствия са били погребани много бързо, понякога дори без достъп на кислород до останките, тъканите им се минерализират по-бързо, отколкото са имали време да се разпаднат, и затова оцеляват. Палеонтолозите наричат такива местности Lagerstätte (Lagerstätte на немски означава "депозит"). И все пак подобни находки трябва да бъдат разчленени с месеци - за да се очисти породата, така че да се видят всички техни характеристики, включително, разбира се,с всички видове мощни микроскопи.
Само на места като Музея на птерозавъра в Бейпиао или на скорошния експонат на крилатите гущери в Пекинския природонаучен музей започвате да възприемате фосилите по различен начин - като част от някогашното голямо разнообразие.
Например Йелолоптер, птерозавър с широка жаба, наподобяваща уста, който, предполагат учените, ловува кончета и други насекоми. Ето и Икрандрако, кръстен на крилатите същества от Аватара: вероятно е летял ниско над повърхността на водата и е ловил риба, използвайки вид кил на долната челюст. Ето един джунгариптер (Dsungaripterus), открит в Северен Китай със строен, обърнат клюн, с който се закачал на мекотели и други безгръбначни, за да може после да смаже черупките и черупките си с бучки зъби.
И всичко това изчезна в края на периода Креда, преди 66 милиона години. Какво се оказа грешно в окончателно изчезналите птерозаври? Може би животните, които ловуваха, изчезнаха? Или в хода на еволюцията те достигнаха такива гигантски размери, че не можаха да преживеят глобална катастрофа, като падането на астероид, докато малките птици оцеляха?
Обаче, когато погледнете идеално запазените им останки в музей, не мислите за това - случва се нещо невероятно: изглежда, че тези същества са готови да се освободят от каменния плен и да потърсят своите изчезнали фрагменти, за да се извисят отново над земята.
