Penemuan paleontologi baru mengubah kepercayaan yang berlaku mengenai pterosaur - dan haiwan paling aneh yang pernah terbang ke bumi.
Pterosaur dan Pterodactyl adalah dua nama untuk makhluk terbang luar biasa; yang pertama dalam terjemahan dari bahasa Yunani bermaksud "kadal sayap", yang kedua - "jari terbang".
Buat pertama kalinya mayat haiwan seperti itu ditemui pada abad ke-18. Sejak itu, para saintis telah menggambarkan lebih daripada 200 spesies kadal bersayap, tetapi idea umum naga ini, yang memerintah di langit era Mesozoik selama lebih dari 160 juta tahun, tetap sama.
Kami selalu membayangkan mereka sebagai reptilia terbang yang kikuk, tetapi sangat berbahaya dengan paruh panjang dan sayap berkulit, mondar-mandir di kaki belakang mereka seperti penguin.
Sebagai contoh, ambil filem 1966 A Million Years BC, di mana pterosaur ungu yang menusuk membawa heroin Raequel Welch ke sarangnya untuk memberi makan anaknya (peringatan spoiler: kecantikan dalam bikini melarikan diri). Adakah ada yang berubah dalam 50 tahun? Sama sekali: di Dunia Jurassic, yang difilmkan pada tahun 2015, pterosaur masih membawa lebih banyak berat badan mereka sendiri ke langit. (Sekiranya berlaku, mari kita jelaskan: pterosaur terakhir telah punah 66 juta tahun yang lalu, iaitu kekekalan sebelum manusia muncul di Bumi.)
Jumlah bukti fosil baru-baru ini menunjukkan bahawa pterosaurus terdapat dalam semua bentuk dan ukuran, dan bervariasi dalam perilaku. Ratusan spesies pterosaur hidup serentak, menempati ceruk ekologi yang berbeza, seperti burung hari ini. Di antara mereka adalah raksasa raksasa, seperti Quetzalcoatl (Quetzalcoatlus northropi), salah satu makhluk terbang terbesar yang diketahui hari ini: berdiri di atas empat arah, dia dapat menyaingi pertumbuhan jerapah, dan dengan jarak sayap 10.5 meter. Tetapi ada juga pterosaurus sebesar burung pipit: mereka duduk di dahan di hutan kuno dan, kemungkinan besar, menangkap serangga.
Salah satu penemuan yang paling ingin tahu adalah telur pterosaur yang fosil. Dengan mengimbas yang terbaik yang diawetkan, saintis melihat embrio di bawah cangkang dan dapat mengetahui bagaimana mereka berkembang. Sebiji telur bahkan ditemui di saluran telur seorang wanita Darwinopterus, yang tinggal di China, dan di sebelahnya, sebiji telur lagi, yang nampaknya terperosok di bawah berat abu vulkanik yang menutupi haiwan itu. Puan T (itulah nama wanita ini) menjadi pterosaur pertama, yang jantina ditentukan dengan tepat. Tiada tengkorak di tengkoraknya. Mungkin pertumbuhan seperti itu hanya menghiasi kepala jantan, kerana mereka menghiasi jantan dari beberapa spesies burung moden - alam memberi mereka puncak berwarna besar untuk menarik individu dari lawan jenis.
Selepas semua penemuan ini, pterosaur nampaknya semakin dekat dengan kami, tetapi semuanya tidak mencukupi untuk para saintis. Dan dalam perjalanan ke Taman Nasional Big Bend di barat daya Texas, ahli paleontologi Dave Martill dari University of Portsmouth berkongsi dengan saya rancangan kerjanya: pertama, bertemu dan mengagumi ular; kedua, cari keseluruhan tengkorak quetzalcoatl. Peluang untuk memenuhi mata pertama program ini jauh lebih tinggi.
Video promosi:
Perkara yang paling penting bagi pakar pterosaur adalah bersikap optimis. Membayangkan bahawa pada suatu hari anda pergi ke sana dan menjumpai sekurang-kurangnya sesuatu yang berkaitan dengan mereka adalah seperti membeli tiket loteri dan segera mula merancang apa yang akan anda habiskan. Fosil Pterosaurus sangat jarang berlaku kerana tulangnya berlubang dan nipis. Mengenai quetzalcoatl, kami mengetahuinya berkat beberapa serpihan yang terdapat di Big Bend Park pada tahun 1970-an.
Tulang pterosaurus yang berongga dan ringan sangat baik untuk penerbangan, tetapi jarang dipelihara sama utuh dengan peninggalan Anhanguera ini. Dalam kebanyakan kes, mereka hancur, "seolah-olah roller telah mengendarainya."
Martill dan rakannya Nizar Ibrahim menghabiskan tiga hari untuk mencari tulang fosil di dasar sungai kering di taman. Mereka berjalan naik dan turun di Pterodactyl Ridge (nama yang menjanjikan!), Sekarang dan kemudian memeriksa peta yang disusun oleh penemu kadal ini. Mereka menyelidiki semua nuansa strata geologi ("Lihatlah manifestasi kitaran Milankovitch ini!" - seru Martill, yang bermaksud bahawa perubahan berkala dalam bentuk orbit Bumi dan kecenderungan paksinya, seperti yang ditetapkan oleh ahli astronomi Serbia Milutin Milankovic pada awal abad ke-20, mempengaruhi iklim planet, dan ini tercermin dalam struktur kitaran endapan sedimen). Memanjat ke punggung batu pasir, dari mana sepertinya mustahil untuk turun, Martill hanya jatuh: "Di mana tempat kita tidak hilang! ", Melompat ke bawah dan tidak cedera.
Walau bagaimanapun, para penyelidik tidak berpeluang bertemu dengan ular gempa, atau bahkan menemui serpihan tulang pterosaur. Sebagai saguhati, mereka menjumpai tulang paha dinosaur raksasa, kemungkinan besar adalah sauropod. Tetapi mereka tidak berminat dengan dinosaur.
Meninggalkan taman nasional, ahli paleontologi sedang membuat rancangan untuk pencarian baru untuk quetzalcoatl - mereka benar-benar ingin mengetahui lebih banyak mengenai kadal yang mengagumkan ini, di mana semuanya tidak biasa: baik ukuran, penampilan, dan tingkah laku - ini dapat dinilai oleh beberapa fosil yang tinggal daripadanya.
Di beberapa bahagian fosil Zheholopter dari China, cetakan rambut atau bulu halus telah dipelihara. (Buat pertama kalinya, struktur integumen seperti itu ditemui oleh ahli paleontologi Soviet di pterosaur Jurassic.) Foto: INSTITUT PALONTOLOGI VERTEBRAT DAN PALEOANTHROPOLOGI, BEIJING
Konsep pterosaur telah banyak berubah - walaupun dari segi penampilan dan tingkah laku mereka. Ini sebagian dijelaskan oleh fakta bahawa sehingga baru-baru ini, para saintis harus membuat kesimpulan mereka pada sebilangan kecil sampel.
Pterosaur berbeza, sejujurnya, anatomi yang sangat pelik. Nampaknya mereka tidak disesuaikan dengan kehidupan di bumi atau di udara. Pernah difikirkan bahawa kadal sayap merangkak di perut mereka, atau membayangkan mereka berjalan di kaki belakang mereka dengan kaki depan yang panjang terentang ke depan seperti zombie dan menyeret ke belakang seperti jubah dengan sayap yang dilipat. Kemudian, berdasarkan jejak fosil, didapati bahawa pterosaurus bergerak pada empat anggota badan, tetapi masih belum ada kejelasan tentang bagaimana dan di mana mereka meletakkan sayap mereka. Dan mereka meragui kemampuan terbang mereka sehingga mereka menganggap mereka tidak mampu turun dari tanah, kecuali dengan menjatuhkan diri ke tebing.
"Adalah lumrah untuk melihat individu dengan kepala dan leher tiga atau empat kali panjang badan," kata ahli biofisik Michael Habib dari Muzium Sejarah Alam di Los Angeles County. Malah seniman yang terlatih secara ilmiah sering keliru ketika menggambarkannya. "Mereka mengambil burung sebagai model, cukup tambahkan sayap jaring dan puncaknya," kata Michael. "Bagaimanapun, bahagian tubuh pterosaurus sama sekali tidak ada burung."
Khabib memutuskan untuk merevisi idea-idea yang berlaku mengenai biomekanik pterosaur menggunakan, pertama, pendekatan matematik dan, kedua, pengetahuan praktikal anatomi vertebrata, yang dia peroleh dalam karyanya yang lain, iaitu di makmal sekolah perubatan University of Southern California. Seperti kebanyakan saintis, Michael percaya bahawa pterosaurus pertama, sekitar 230 juta tahun yang lalu, berasal dari reptilia ringan dan langsing yang sangat cocok untuk berlari dan melompat. Kemampuan untuk melompat - mengambil serangga terbang atau mengelak gigi pemangsa - telah berkembang menjadi kemampuan, seperti yang dikatakan oleh Habib, "melompat dan melayang di udara."
Pada mulanya, pterosaur mungkin hanya melayang, dan kemudian, puluhan juta tahun sebelum burung (dan lebih-lebih lagi sebelum kelelawar), mereka menjadi vertebrata pertama yang menguasai penerbangan terbang.
Dengan menggunakan persamaan yang digunakan dalam kejuruteraan pesawat, Habib dan rakan-rakannya membantah hipotesis melompat tebing. Di samping itu, mereka membuktikan bahawa jika pterosaurus lepas dari posisi tegak, berdiri di kaki belakang mereka, maka pada spesies besar, tulang paha akan patah dari beban yang berlebihan. Pengambilan empat anggota lebih praktikal.
"Anda harus melompat ke atas, bersandar pada anggota badan depan, seperti pelompat tinggi - di tiangnya," jelas Habib. Untuk melepaskan diri dari air, pterosaurus menggunakan sayap dengan cara dayung dalam mendayung: mereka menolaknya dari permukaan. Dan sekali lagi, seperti pendayung, mereka mempunyai bahu yang besar dan berkembang dengan baik, yang sering digabungkan dengan kaki yang sangat kecil untuk meminimumkan seretan dalam penerbangan.
Sayap pterosaur adalah selaput yang terbentang dari bahu ke pergelangan kaki; dan itu diregangkan oleh jari terbang yang sangat panjang (keempat), yang membentuk tepi sayap yang terkemuka. Sampel dari Brazil dan Jerman menunjukkan bahawa selaput itu dicucuk oleh otot-otot halus dan saluran darah. Jalur protein "jahitan" memberikan kekakuan tambahan pada septum. Para saintis hari ini percaya bahawa pterosaur dapat sedikit mengubah profil sayap bergantung pada keadaan penerbangan dengan mengontrak otot atau memutar pergelangan kaki ke dalam atau ke luar.
Mengubah sudut kecenderungan tendon ossified di pergelangan tangan, pteroid, mungkin berfungsi dengan tujuan yang sama dengan pembalikan bilah pada pesawat besar moden - untuk meningkatkan daya angkat pada kelajuan rendah.
Di samping itu, dalam pterosaur, lebih banyak otot dan bahagian berat badan yang lebih banyak terlibat dalam memastikan penerbangan daripada pada burung. Dan di otak mereka, seperti pada burung (dan lebih baik lagi), lobus frontal dan visual, cerebellum dan labirin dikembangkan: otak seperti itu dapat dengan cepat bertindak balas terhadap perubahan keadaan dalam penerbangan dan menghantar isyarat ke banyak otot yang mengatur ketegangan membran.
Berkat karya Habib dan rakan-rakannya, pterosaurus bukan lagi kesalahpahaman yang bersayap, tetapi penerbangan yang mahir. Banyak spesies nampaknya telah disesuaikan untuk penerbangan perlahan tetapi sangat jauh dalam jarak jauh; mereka boleh melayang-layang di lautan menggunakan aliran udara panas yang lemah (termal). Terdapat juga spesies yang disebut Khabib sebagai selebaran: misalnya, Nyctosaurus seperti albatros, yang lebar sayapnya mencapai hampir tiga meter, kualiti meluncur, terutama jarak yang diterbangkannya untuk setiap meter keturunan, cukup sebanding dengan ciri sukan luncur moden.
"Baiklah, semuanya jelas dengan sayap," seorang ahli paleontologi bermula sebaik sahaja ceramah Khabib. - Tetapi bagaimana dengan kepala? "Quetzalcoatl, misalnya, bisa memiliki tengkorak sepanjang tiga meter, sementara badan kurang dari satu meter. Dan Nykosaurus mempunyai "tiang" panjang yang menempel dari tengkorak besar, yang mungkin terpasang puncaknya.
Menjawab soalan itu, Michael berbicara tentang otak pterosaurus, yang mana, seperti pada burung, hanya sedikit berat kepala besar, bercakap mengenai tulang-tulang yang berongga, juga seperti burung, dan bahkan lebih ringan. Ketebalan dinding tulang kadang-kadang tidak melebihi satu milimeter, sementara tisu tulang dibentuk oleh banyak lapisan bersilang, yang memberi kekuatan pada tulang (seperti pada papan lapis multilayer). Dan dari dalam, rongga untuk kekakuan yang lebih besar dilintasi oleh partisi. Semua ini membolehkan pterosaur mencapai ukuran badan yang besar tanpa kenaikan berat badan yang ketara.
Tengkorak yang dihiasi dengan rabung dan mulut ternganga sangat besar sehingga Khabib, memandangnya, mengembangkan "hipotesis Serigala Kelabu Menakutkan": "Sekiranya anda mempunyai mulut yang besar, maka anda dapat menelan lebih banyak. Dan puncak yang menonjol dapat menarik betina. " Nah, kembali kepada persoalan bahawa ahli paleontologi, pterosaur, menurut Michael, adalah "kepala pembunuh terbang besar."
Junchang Lü, salah seorang ahli paleontologi terkemuka di China, menyambut tetamu di jalan yang sibuk di pusat Jinzhou, sebuah bandar komersial utama di timur laut negara itu, dan mengantar mereka melalui koridor lampu pejabat yang kelihatan biasa. Ini sebenarnya adalah Muzium Paleontologi Jinzhou. Pengarahnya membuka pintu pantri kecil tanpa tingkap, dan mata mereka yang membuka apa yang akan menjadi tarikan utama pengunjung di mana-mana muzium lain: semua rak dan hampir seluruh lantai dihuni oleh sampel dengan lengkap, dalam semua butiran terkecil, sisa dinosaur berbulu, burung paling kuno dan, tentu saja, pterosaur.
Pada papak batu besar yang hampir sepanjang bahu bersandar di dinding di seberang pintu, anda dapat melihat pterosaur besar dan mengerikan dengan lebar sayap empat meter dan kaki belakang ayam kecil - zhenyuanopterus (Zhenyuanopterus). Kepalanya yang memanjang dililit ke sisi dan nampaknya hanya terdiri dari rahang, dan giginya menjadi lebih panjang dan semakin saling di belakang ketika mendekati permulaan mulut. "Ini untuk memudahkan memancing sambil mengapung di permukaan air," jelas Lu. Zhenyuanopter hanyalah salah satu daripada tiga lusin spesies pterosaur yang telah dijelaskannya sejak tahun 2001 (banyak yang masih terbaring di rak menunggu untuk dikaji).
Tengkorak Ankhanguera pemakan ikan telah dipelihara dalam kedudukan semula jadi - untuk menggembirakan ahli paleontologi. Foto: MUZAMAL NASIONAL DAN ILMU, TOKYO
Museum Jinzhou adalah salah satu dari sepuluh muzium paleontologi seperti yang tersebar di Provinsi Liaoning, yang merupakan rumah bagi harta karun fosil pterosaur dan salah satu wilayah di mana penemuan telah dibuat yang telah meletakkan China di barisan depan paleontologi dalam beberapa tahun terakhir.
Sebagai tambahan, Liaoning adalah arena persaingan utama, dan orang dari luar membandingkan apa yang berlaku di sini, tidak sepenuhnya dibenarkan, dengan "perang tulang" yang dilancarkan oleh pelopor paleontologi Amerika Othniel Charles Marsh dan Edward Drinker Kop satu sama lain pada abad ke-19.
Pihak yang terlibat dalam persaingan ini adalah Lu, yang mewakili Akademi Sains Geologi Republik Rakyat China, dan Shaolin Wang, yang pejabatnya penuh dengan fosil terletak di Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology di Beijing. Para pakar ini, seperti Marsh dan Cope, bekerjasama pada awal karier mereka dan kemudian berpisah, dan sejak itu mereka saling memperlakukan satu permusuhan yang, bagaimanapun, tidak diiklankan. "Dua harimau tidak dapat berjalan di gunung yang sama," rakan mereka Shunxing Jiang tersenyum.
Selama lima belas tahun yang berlalu sejak itu, Lu dan Wang lebih dari satu kali mengalahkan satu sama lain dalam jumlah penemuan, dan beberapa di antaranya menggambarkan lebih daripada 50 spesies pterosaurus baru - hampir seperempat dari semua yang diketahui hari ini. Walau bagaimanapun, beberapa spesies baru ini akhirnya akan dikenali sebagai sinonim dari yang pertama, seperti yang sering berlaku dalam paleontologi. Walau bagaimanapun, pihak yang bersaing akan mempunyai lebih banyak penemuan di masa depan. "Mereka harus bekerja selama sepuluh tahun sepanjang hari untuk menggambarkan semua yang telah mereka gali," kata salah seorang tetamu dengan iri hati. Mendengar ini, Lü mengangkat alis dengan terkejut: "Saya rasa sepuluh tahun tidak akan cukup."
Kejayaan para saintis China bukan hanya disebabkan oleh persaingan, tetapi juga fakta bahawa mereka berada di tempat yang tepat pada waktu yang tepat. China, bersama dengan Jerman, Brazil, Amerika Syarikat dan Inggeris, adalah salah satu dari beberapa negara di dunia di mana 90 peratus dari semua fosil pterosaur telah dijumpai. Ia berlaku bukan kerana pterosaur hanya tinggal di wilayah di mana negara-negara ini berada sekarang - serpihan kerangka mereka dijumpai hampir di mana-mana. Hanya bahawa jenazah mereka disimpan dengan lebih baik di sini.
Eksklusiviti ini terbukti di Provinsi Liaoning. Pada awal Cretaceous, kata Lü, komuniti organisma yang sangat pelbagai berkembang di hutan tempatan dan tasik air tawar kecil - dinosaur, burung pertama, banyak pterosaurus dan serangga. Kerana fakta bahawa gunung berapi meletus di kawasan kejiranan dari semasa ke semasa, banyak haiwan mati di bawah abu dan jatuh di dasar tasik yang berlumpur. Mangsa bencana seperti itu dikebumikan dengan sangat cepat, kadang-kadang walaupun tanpa akses oksigen ke jenazah, tisu mereka menjadi mineral lebih cepat daripada masa untuk mengurai, dan oleh itu selamat. Ahli paleontologi memanggil kawasan seperti Lagerstätte (Lagerstätte dalam bahasa Jerman bermaksud "deposit"). Sama sahaja, penemuan seperti itu harus dibedah selama berbulan-bulan - untuk membersihkan baka supaya semua ciri mereka dapat dilihat, termasuk, tentu saja,dengan semua jenis mikroskop yang kuat.
Hanya di tempat-tempat seperti Muzium Pterosaur di Beipiao atau pameran kadal sayap baru-baru ini di Muzium Sejarah Alam Beijing, anda mula melihat fosil secara berbeza - sebagai sebahagian daripada kepelbagaian yang luar biasa.
Contohnya, Jeholopterus, pterosaurus dengan mulut lebar seperti katak, yang disangka para saintis memburu capung dan serangga lain. Inilah Ikrandraco, dinamai makhluk bersayap dari Avatar: ia mungkin terbang rendah di atas permukaan air dan memancing ikan menggunakan sejenis keel pada rahang bawah. Inilah jungaripter (Dsungaripterus) yang dijumpai di China Utara dengan paruh yang langsing dan terbalik, yang disambungkan pada moluska dan invertebrata lain untuk kemudian menghancurkan cangkang dan cengkerang mereka dengan gigi yang kental.
Dan semua ini hilang pada akhir tempoh Cretaceous, 66 juta tahun yang lalu. Apa yang ternyata salah dengan pterosaur yang akhirnya pupus? Mungkin haiwan yang diburu mereka hilang? Atau, dalam evolusi, mereka mencapai tahap yang sangat besar sehingga mereka tidak dapat bertahan dari bencana global, seperti jatuhnya asteroid, sementara burung-burung kecil masih hidup?
Namun, apabila anda melihat tinggalannya yang terpelihara dengan sempurna di sebuah muzium, anda tidak memikirkannya - sesuatu yang menakjubkan berlaku: nampaknya makhluk-makhluk ini bersedia untuk membebaskan diri dari penangkapan batu dan mencari serpihan mereka yang hilang untuk melambung tinggi di atas tanah.
