100 מיליון שנות אבולוציה של פטרוזאור

פטרוזאורים ("לטאות מכונפות") תופסים מקום מיוחד בתולדות החיים על פני האדמה: הם היו היצורים הראשונים, מלבד חרקים, שאכלסו בהצלחה את השמיים. התפתחותם של הפטרוזאורים במקביל בערך לזו של בני דודיםיהם הארציים, הדינוזאורים, כמין הקטן "הבזיל" של המאוחרים טריאס התקופה פנתה בהדרגה לצורות גדולות ומתקדמות יותר באזור יורה ו קרטיקון. (ראה שלם, א עד ת רשימת פטרוזאורים.)

לפני שנמשיך, חשוב לטפל בתפיסה שגויה חשובה אחת. פליאולוגים מצאו הוכחה שאין עליה עוררין על כך שציפורים מודרניות אינן צאצאי הפטרוזאורים, אלא מדינוזאורים קטנים, נוציים, ארוכי אדמה (למעשה, אם הייתם יכולים להשוות איכשהו DNA של יונה, א טירנוזאורוס רקס ו פטרנודון, השניים הראשונים יהיו קשורים זה לזה יותר מאשר אחד מהשני). זו דוגמה למה שביולוגים מכנים אבולוציה מתכנסת: לטבע יש דרך למצוא את אותם הפתרונות (כנפיים, עצמות חלולות וכו ') לאותה הבעיה (איך לעוף).

הפטרוזאורים הראשונים

כמו במקרה של דינוזאורים, לפליאונטולוגים אין עדיין מספיק הוכחות כדי לזהות את הסינגל זוחל קדום, לא דינוזאור, ממנו התפתחו כל הפטרוזאורים (היעדר "קישור חסר" - נניח, יבשתי ארכוזאור עם דפי עור מפותחים למחצה - עשויים להעניק לב

instagram viewer
בריאתניםאבל צריך לזכור שמאובנים הם עניין של סיכוי. רוב המינים הפרהיסטוריים אינם מיוצגים ברשומת המאובנים, פשוט מכיוון שהם מתו בתנאים שלא אפשרו את שימורם.)

הפטרוזאורים הראשונים שעבורם יש לנו עדויות מאובנות שגשגו במהלך התקופה הטריאצית האמצעית, לפני כ -230 עד 200 מיליון שנה. זוחלים מעופפים אלה התאפיינו בגודלם הקטן ובזנבות הארוכים שלהם, כמו גם באנטומי מעורפל מאפיינים (כמו מבני העצם בכנפיהם) שהבדילו אותם מהפטרוזאורים המתקדמים יותר אחריו. פטרוזאורים "רהמפהירנואידים" אלה, כפי שהם מכונים, כוללים אודימורפודון (אחד הפטרוזאורים הקדומים ביותר הידועים), דורניאתוס ו Rhamphorhynchusוהם התמידו בתקופת היורה המוקדמת עד האמצעית.

אחת הבעיות בזיהוי הפטרוזאורים הנורמפיים של תקופת היורה הקדומה והיורה הקדומה היא שרוב הדגימות נחשפו באנגליה ובגרמניה המודרנית. זה לא מכיוון שהפטרוזאורים המוקדמים אהבו את הקיץ במערב אירופה; אלא, כפי שהוסבר לעיל, אנו יכולים למצוא רק מאובנים באזורים האלו שהושאלו ליצירת מאובנים. יתכן בהחלט שהיו אוכלוסיות עצומות של פטרוזאורים אסייתיים או צפון אמריקאים, שאולי (או אולי לא) היו שונים מבחינה אנטומית מאלו שאנו מכירים.

מאוחר יותר פטרוזאורים

בשלהי תקופת היורה המאוחרת, הוחלפו די pterosaurs rhamphorhynchoid די על ידי פטרוזאורים pterodactyloid - זוחלים מעופפים גדולים יותר עם זנב קצר יותר דוגמה על ידי ידוע פטרודקטילוס ו פטרנודון. (החבר המוקדם ביותר שזוהה בקבוצה זו, קריפטודרקון, חי לפני כ- 163 מיליון שנה.) עם כנפי העור הגדולות והמתמרנות יותר, אלה פטרוזאורים הצליחו לגלוש רחוק יותר, מהר יותר וגבוה יותר בשמיים, מתנודדים כמו נשרים כדי לדלות דגים מעל פני אוקיינוסים, אגמים ו נהרות.

במהלך קרטיקון התקופה, pterodactyloids לקח דינוזאורים מבחינה חשובה אחת: מגמה הולכת וגוברת לג'יגנטיות. באמצע הקרטיקון, שמי דרום אמריקה נשלטו על ידי פטרוזאורים ענקיים וצבעוניים כמו טייפג'רה ו טופוקסוארה, שהיו עם מגן כנפיים בגובה 16 או 17 רגל; עדיין, הפליירים הגדולים האלה נראו כמו דרורים ליד הענקים האמיתיים של הקרטיקון המנוח, Quetzalcoatlus וז'יאנג'ופטטרוס, שמוטות הכנפיים עברו 30 מטר (גדולים בהרבה מהנשרים הגדולים ביותר החיים כיום).

כאן אנו מגיעים לעוד "אבל" חשוב ביותר. גודלם העצום של ה"אז'דרכידים "הללו (כידוע פטרוזאורים ענקיים) הוביל לכמה פליאונטולוגים להעלות השערות שהם מעולם לא טסו. לדוגמה, ניתוח שנערך לאחרונה על Quetzalcoatlus בגודל הג'ירפה מראה כי היו לו כמה מאפיינים אנטומיים (כמו רגליים קטנות וצוואר נוקשה) אידיאלי לסתימת דינוזאורים קטנים על היבשה. מכיוון שהאבולוציה נוטה לחזור על אותם דפוסים, הדבר יענה על השאלה המביכה מדוע ציפורים מודרניות מעולם לא התפתחו לגדלים דמויי אזכרכיד.

בכל מקרה, בסוף תקופת הקרטיקון, הפטרוזאורים - גדולים כקטנים כאחד - נכחדו יחד עם בני דודיםיהם, הדינוזאורים היבשתיים ו זוחלים ימיים. יתכן שהעלייה של ציפורים נוצות אמיתיות אימרה אבדון לפטרוזאורים איטי ופחות רב-תכליתי, או לאחר מכן הכחדת K / T ה דגים פרהיסטוריים שהזוחלים המעופפים האלה שניזונו הופחתו באופן דרסטי.

התנהגות פטרוזאור

פרט לגדלים היחסיים שלהם, הפטרוזאורים של יורה ו קרטיקון תקופות שונות זו מזו בשתי דרכים חשובות: הרגלי האכלה וקישוטים. באופן כללי, פליאונטולוגים יכולים להסיק מהתזונה של פטרוזאור מגודל וצורת הלסתות שלו, ועל ידי התבוננות בהתנהגות אנלוגית אצל ציפורים מודרניות (כמו שקנאים ושחפים). Pterosaurs עם מקורים חדים וצרים ככל הנראה קיימים על דגים, ואילו ז'אנרים חריגים כמו פטרודאוסטרו ניזון מפלנקטון (אלפי השיניים הזעירות של פטרוזאור זה יצרו פילטר, כמו של לוויתן כחול) והמנופחים ג'הולקטרוס יכול להיות שמצץ דם דינוזאור כמו עטלף ערפדים (למרות שרוב הפליאונטולוגים מבטלים את התפיסה הזו).

בדומה לציפורים מודרניות, גם כמה מהפטרוזאורים היו קישוטים עשירים - לא נוצות בצבע בהיר, שהפטרוזאורים מעולם לא הצליחו להתפתח, אלא עיגולי ראש בולטים. לדוגמה, טופוקסוארההסמל המעוגל היה עשיר בכלי דם, רמז לכך שהוא אולי שינה את צבעו בתצוגות ההזדווגות Ornithocheirus היו לסתות תואמות על הלסתות העליונות והתחתונות (אם כי לא ברור אם אלה שימשו לתצוגה או למאכלים).

עם זאת, המחלוקת הארוכה ביותר והגרומה על גבי הנוגינס של פטרוזאורים כמו פטרנודון ו ניוקטוזאורוס. חלק מהפליאונטולוגים מאמינים כי הסמל של פטרנודון שימש הגה כדי לסייע לייצובו במעופו, בעוד שאחרים משערים כי ייתכן שניקוקטוזאורוס ספג "מפרש" צבעוני של עור. זה רעיון משעשע, אבל כמה מומחים לאווירודינמיקה מפקפקים בכך שההתאמות הללו יכולות היו להיות פונקציונליות באמת.

פיזיולוגיה של פטרוזאור

תכונת המפתח שהבדילה בין פטרוזאורים לבין אדמת הארץ דינוזאורים נוציים שהתפתח לציפורים היה אופי ה"כנפיים "שלהם - שהורכבו מדפי עור רחבים המחוברים לאצבע מורחבת בכל יד. אף על פי שהמבנים השטוחים והרחבים הללו סיפקו הרבה מעליות, יתכן שהם התאימו טוב יותר לגלישה פסיבית מאשר טיסה מתנפנפת, מתנופפת, כפי שמעידים הדומיננטיות של אמת ציפורים פרהיסטוריות בסוף תקופת הקרטיקון (שניתן לייחס אותה ליכולת התמרון המוגברת שלהם).

למרות שהם קשורים רק למרחקים, ייתכן שהפטרוזאורים העתיקים והציפורים המודרניות חלקו תכונה חשובה אחת במשותף: א חילוף חומרים בדם חם. יש הוכחות לכך שכמה פטרוזאורים (כמו סורדס) מעילים ספורטיביים של שיער פרימיטיבי, תכונה הקשורה בדרך כלל ליונקים בדם חמים, וזה לא ברור אם זוחל בדם קר יכול היה לייצר מספיק אנרגיה פנימית בכדי לתחזק את עצמו טיסה.

כמו ציפורים מודרניות, גם פטרוזאורים נבדלו על ידי הראייה החדה שלהם (הכרח לציד ממאות של כפות רגליים באוויר!), שהיה כרוך במוח גדול מהממוצע מזה שהיה ברשותו היבשתית או מימית. זוחלים. באמצעות טכניקות מתקדמות, מדענים אפילו הצליחו "לשחזר" את גודל וצורת מוחם של כמה סוגים של פטרוזאור, והוכיחו שהם מכילים "מרכזי תיאום" מתקדמים יותר מאשר בר השוואה זוחלים.

פטרוזאורים ("לטאות מכונפות") תופסים מקום מיוחד בתולדות החיים על פני האדמה: הם היו היצורים הראשונים, מלבד חרקים, שאכלסו בהצלחה את השמיים. התפתחותם של הפטרוזאורים במקביל בערך לזו של בני דודיםיהם הארציים, הדינוזאורים, כמין הקטן "הבזיל" של המאוחרים טריאס התקופה פנתה בהדרגה לצורות גדולות ומתקדמות יותר באזור יורה ו קרטיקון.

לפני שנמשיך, חשוב לטפל בתפיסה שגויה חשובה אחת. פליאולוגים מצאו הוכחה שאין עליה עוררין על כך שציפורים מודרניות אינן צאצאי הפטרוזאורים, אלא מדינוזאורים קטנים, נוציים, ארוכי אדמה (למעשה, אם הייתם יכולים להשוות איכשהו DNA של יונה, א טירנוזאורוס רקס ו פטרנודון, השניים הראשונים יהיו קשורים זה לזה יותר מאשר אחד מהשני). זו דוגמה למה שביולוגים מכנים אבולוציה מתכנסת: לטבע יש דרך למצוא את אותם הפתרונות (כנפיים, עצמות חלולות וכו ') לאותה הבעיה (איך לעוף).

הפטרוזאורים הראשונים

כמו במקרה של דינוזאורים, לפליאונטולוגים אין עדיין מספיק הוכחות כדי לזהות את הסינגל זוחל קדום, לא דינוזאור, ממנו התפתחו כל הפטרוזאורים (היעדר "קישור חסר" - נניח, יבשתי ארכוזאור עם דפי עור מפותחים למחצה - עשויים להעניק לב בריאתניםאבל צריך לזכור שמאובנים הם עניין של סיכוי. רוב המינים הפרהיסטוריים אינם מיוצגים ברשומת המאובנים, פשוט מכיוון שהם מתו בתנאים שלא אפשרו את שימורם.)

הפטרוזאורים הראשונים שעבורם יש לנו עדויות מאובנות שגשגו במהלך התקופה הטריאצית האמצעית, לפני כ -230 עד 200 מיליון שנה. זוחלים מעופפים אלה התאפיינו בגודלם הקטן ובזנבות הארוכים שלהם, כמו גם באנטומי מעורפל מאפיינים (כמו מבני העצם בכנפיהם) שהבדילו אותם מהפטרוזאורים המתקדמים יותר אחריו. פטרוזאורים "רהמפהירנואידים" אלה, כפי שהם מכונים, כוללים אודימורפודון (אחד הפטרוזאורים הקדומים ביותר הידועים), דורניאתוס ו Rhamphorhynchusוהם התמידו בתקופת היורה המוקדמת עד האמצעית.

אחת הבעיות בזיהוי הפטרוזאורים הנורמפיים של תקופת היורה הקדומה והיורה הקדומה היא שרוב הדגימות נחשפו באנגליה ובגרמניה המודרנית. זה לא מכיוון שהפטרוזאורים המוקדמים אהבו את הקיץ במערב אירופה; אלא, כפי שהוסבר לעיל, אנו יכולים למצוא רק מאובנים באזורים האלו שהושאלו ליצירת מאובנים. יתכן בהחלט שהיו אוכלוסיות עצומות של פטרוזאורים אסייתיים או צפון אמריקאים, שאולי (או אולי לא) היו שונים מבחינה אנטומית מאלו שאנו מכירים.

מאוחר יותר פטרוזאורים

בשלהי תקופת היורה המאוחרת, הוחלפו די pterosaurs rhamphorhynchoid די על ידי פטרוזאורים pterodactyloid - זוחלים מעופפים גדולים יותר עם זנב קצר יותר דוגמה על ידי ידוע פטרודקטילוס ו פטרנודון. (החבר המוקדם ביותר שזוהה בקבוצה זו, קריפטודרקון, חי לפני כ- 163 מיליון שנה.) עם כנפי העור הגדולות והמתמרנות יותר, אלה פטרוזאורים הצליחו לגלוש רחוק יותר, מהר יותר וגבוה יותר בשמיים, מתנודדים כמו נשרים כדי לדלות דגים מעל פני אוקיינוסים, אגמים ו נהרות.

במהלך קרטיקון התקופה, pterodactyloids לקח דינוזאורים מבחינה חשובה אחת: מגמה הולכת וגוברת לג'יגנטיות. באמצע הקרטיקון, שמי דרום אמריקה נשלטו על ידי פטרוזאורים ענקיים וצבעוניים כמו טייפג'רה ו טופוקסוארה, שהיו עם מגן כנפיים בגובה 16 או 17 רגל; עדיין, הפליירים הגדולים האלה נראו כמו דרורים ליד הענקים האמיתיים של הקרטיקון המנוח, Quetzalcoatlus וז'יאנג'ופטטרוס, שמוטות הכנפיים עברו 30 מטר (גדולים בהרבה מהנשרים הגדולים ביותר החיים כיום).

כאן אנו מגיעים לעוד "אבל" חשוב ביותר. גודלם העצום של ה"אז'דרכידים "הללו (כידוע פטרוזאורים ענקיים) הוביל לכמה פליאונטולוגים להעלות השערות שהם מעולם לא טסו. לדוגמה, ניתוח שנערך לאחרונה על Quetzalcoatlus בגודל הג'ירפה מראה כי היו לו כמה מאפיינים אנטומיים (כמו רגליים קטנות וצוואר נוקשה) אידיאלי לסתימת דינוזאורים קטנים על היבשה. מכיוון שהאבולוציה נוטה לחזור על אותם דפוסים, הדבר יענה על השאלה המביכה מדוע ציפורים מודרניות מעולם לא התפתחו לגדלים דמויי אזכרכיד.

בכל מקרה, בסוף תקופת הקרטיקון, הפטרוזאורים - גדולים כקטנים כאחד - נכחדו יחד עם בני דודיםיהם, הדינוזאורים היבשתיים ו זוחלים ימיים. יתכן שהעלייה של ציפורים נוצות אמיתיות אימרה אבדון לפטרוזאורים איטי ופחות רב-תכליתי, או לאחר מכן הכחדת K / T ה דגים פרהיסטוריים שהזוחלים המעופפים האלה שניזונו הופחתו באופן דרסטי.

התנהגות פטרוזאור

פרט לגדלים היחסיים שלהם, הפטרוזאורים של יורה ו קרטיקון תקופות שונות זו מזו בשתי דרכים חשובות: הרגלי האכלה וקישוטים. באופן כללי, פליאונטולוגים יכולים להסיק מהתזונה של פטרוזאור מגודל וצורת הלסתות שלו, ועל ידי התבוננות בהתנהגות אנלוגית אצל ציפורים מודרניות (כמו שקנאים ושחפים). Pterosaurs עם מקורים חדים וצרים ככל הנראה קיימים על דגים, ואילו ז'אנרים חריגים כמו פטרודאוסטרו ניזון מפלנקטון (אלפי השיניים הזעירות של פטרוזאור זה יצרו פילטר, כמו של לוויתן כחול) והמנופחים ג'הולקטרוס יכול להיות שמצץ דם דינוזאור כמו עטלף ערפדים (למרות שרוב הפליאונטולוגים מבטלים את התפיסה הזו).

בדומה לציפורים מודרניות, גם כמה מהפטרוזאורים היו קישוטים עשירים - לא נוצות בצבע בהיר, שהפטרוזאורים מעולם לא הצליחו להתפתח, אלא עיגולי ראש בולטים. לדוגמה, טופוקסוארההסמל המעוגל היה עשיר בכלי דם, רמז לכך שהוא אולי שינה את צבעו בתצוגות ההזדווגות Ornithocheirus היו לסתות תואמות על הלסתות העליונות והתחתונות (אם כי לא ברור אם אלה שימשו לתצוגה או למאכלים).

עם זאת, המחלוקת הארוכה ביותר והגרומה על גבי הנוגינס של פטרוזאורים כמו פטרנודון ו ניוקטוזאורוס. חלק מהפליאונטולוגים מאמינים כי הסמל של פטרנודון שימש הגה כדי לסייע לייצובו במעופו, בעוד שאחרים משערים כי ייתכן שניקוקטוזאורוס ספג "מפרש" צבעוני של עור. זה רעיון משעשע, אבל כמה מומחים לאווירודינמיקה מפקפקים בכך שההתאמות הללו יכולות היו להיות פונקציונליות באמת.

פיזיולוגיה של פטרוזאור

תכונת המפתח שהבדילה בין פטרוזאורים לבין אדמת הארץ דינוזאורים נוציים שהתפתח לציפורים היה אופי ה"כנפיים "שלהם - שהורכבו מדפי עור רחבים המחוברים לאצבע מורחבת בכל יד. אף על פי שהמבנים השטוחים והרחבים הללו סיפקו הרבה מעליות, יתכן שהם התאימו טוב יותר לגלישה פסיבית מאשר טיסה מתנפנפת, מתנופפת, כפי שמעידים הדומיננטיות של אמת ציפורים פרהיסטוריות בסוף תקופת הקרטיקון (שניתן לייחס אותה ליכולת התמרון המוגברת שלהם).

למרות שהם קשורים רק למרחקים, ייתכן שהפטרוזאורים העתיקים והציפורים המודרניות חלקו תכונה חשובה אחת במשותף: א חילוף חומרים בדם חם. יש הוכחות לכך שכמה פטרוזאורים (כמו סורדס) מעילים ספורטיביים של שיער פרימיטיבי, תכונה הקשורה בדרך כלל ליונקים בדם חמים, וזה לא ברור אם זוחל בדם קר יכול היה לייצר מספיק אנרגיה פנימית בכדי לתחזק את עצמו טיסה.

כמו ציפורים מודרניות, גם פטרוזאורים נבדלו על ידי הראייה החדה שלהם (הכרח לציד ממאות של כפות רגליים באוויר!), שהיה כרוך במוח גדול מהממוצע מזה שהיה ברשותו היבשתית או מימית. זוחלים. באמצעות טכניקות מתקדמות, מדענים אפילו הצליחו "לשחזר" את גודל וצורת מוחם של כמה סוגים של פטרוזאור, והוכיחו שהם מכילים "מרכזי תיאום" מתקדמים יותר מאשר בר השוואה זוחלים.

instagram story viewer