Сордес, Казахстан, 150 миллионов годов назад
«Нечисть волосатая» — так переводится с греческого языка видовое заглавие этого маленького птерозавра, размером с голубя, из подотряда рамфоринхоидов. Виной тому очень наизловещая наружность существа: крепкое тело, сплошь покрытое густой шерстью, зубастая пасть с вытянутыми челюстями, длиннющий нагой хвост. Сордес обитал на берегу лагуны в горячем и сухом климате, сложившемся на побережье океана Тетис в конце юрского периода. Рис. ОЛЬГА ОРЕХОВА-СОКОЛОВА (х3)Создатель первой публикации о птерозаврах, итальянский ученый XVIII века Козимо Коллини, приписал отысканные в карьерах Баварии останки неведомому морскому существу. (Позднее другие исследователи относили их к летучим мышам и птицам.) Загадка разрешилась уже сначала XIX века, когда стало ясно, что это особенная группа пресмыкающихся, освоивших уникальный метод полета с помощью кожной мембраны, натянутой к очень удлиненному пальцу руки и служившей крылом.
Самые древнейшие из узнаваемых науке птерозавров обитали в конце триасового периода, приблизительно 210 миллионов годов назад, в одно время с сухопутными родственниками — динозаврами. Их объединяют в семейства эудиморфодонтид и диморфодонтид. Тела этих старых созданий были отлично адаптированы для полета. Полые тонкостенные кости создавали облегченный скелет, длинноватые узенькие крылья помогали взлетать в небо. Большой мозг, занимавший весь соответственный отдел черепа, развитое чувство равновесия и ориентации, хорошее зрение содействовали качественному, маневренному полету. Вне сомнения, они были небезопасными хищниками и остроглазыми охотниками, способными отслеживать и хватать добычу, будь то рыба, ящерица либо насекомое, из самых различных положений. Эти животные обладали всеми соответствующими чертами, присущими их более поздним сородичам, и обширно распространились по Земле: остатки старых птерозавров находят в Европе, Гренландии, Центральной Америке. Их совершенство гласит о долговременной эволюции и бессчетных предшественниках, следы которых от нас, к огорчению, укрыты. Исходя из убеждений систематики всех птерозавров делят на два подотряда: рамфоринхоидов и птеродактилоидов. 1-ые, обитавшие в триасовом и юрском периодах, предшествовали вторым, хотя некое время и пересекались с ними во времени.
Птеранодон, Северная Америка, 80 миллионов годов назад
Летающие ящеры, показавшиеся в меловом периоде, отличались от предшественников большими размерами и особенной техникой полета. Их территорией были морские проливы и океанские просторы, потому они умели летать длительно и на огромные расстояния, используя планирование. Птеранодоны с размахом крыльев 7,3 метра царствовали в воздухе. Они охотились за рыбой, выхватывая ее из воды на большой скорости. Часто сородичи устраивали драки, пытаясь отобрать друг у друга добычу. Главное орудие — томные челюсти, способные нанести суровые увечья противнику, а защитой служил костный панцирь на груди.
Основная отличительная черта птерозавров — конечно, умение летать. Они освоили активный полет, другими словами махали крыльями, чтоб взмывать и удерживаться в воздухе. Как показала эволюция, выполнить таковой полет можно разными методами, а поэтому летательный аппарат этих животных особый, непохожий на птичий и мышиный. Два отдела представляют в нем особенный энтузиазм — это руки-крылья и хвост-руль. Плоскость крыла образована большой кожной перепонкой (брахиопатагиумом), натянутой, как уже упоминалось, меж телом и очень удлиненным четвертым пальцем кисти, также кожной перепонкой гораздо меньше (пропатагиумом), расположенной меж плечом и предплечьем. Пропатагиум поддерживался палочковидной костью — птероидом, представлявшем собой окостенение мускулы, идущей повдоль фронтального края этой кожной складки. Натяжение мускулы поднимало пропатагиум, что позволяло изменять аэродинамические характеристики крыла. В крыле рамфоринхоидов была еще одна перепонка — уропатагиум, натянутая меж задними конечностями и проходившая под хвостом. Возможно, с ее помощью, если поджать хвост, птерозавр мог притормаживать, заходя на посадку.
Кожная перепонка летающих пресмыкающихся представляла собой умопомрачительный материал, непростой и удобный, как будто сделанный неведомым инженером с учетом всех летных черт. Базу его составляли направленные спецефическим образом эластичные волокна (актинофибрилы), каждое шириной приблизительно 0,05 мм. За их счет перепонка, будучи выправленной, туго натягивалась. В фронтальной части брахиопатагиума волокна размещались практически параллельно «крыловому» пальцу, далее вспять их угол наклона к пальцу увеличивался. Поближе к краю перепонки появлялись дополнительные вставочные актинофибрилы, которые расправлялись только при полном раскрытии крыла, а в покое собирались в складки наподобие веера. К заднему краю крыла волокна подходили практически под прямым углом, что обеспечивало его твердость в полете. Такая структура делала перепонку выпуклой вверху, создавая аэродинамический профиль крыла, нужный для появления подъемной силы. Также ее пронизывала густая сеть кровеносных сосудов, служивших, может быть, для теплорегуляции, когда тепло от тела распределялось на огромную площадь перепонки, где резвее рассеивалось.
У старых птерозавров был очень длиннющий хвост, состоящий время от времени из 40 позвонков. 1-ые 5—6 были нормально развиты и подвижны, а следующие очень удлинены и снабжены в пару раз более длинноватыми отростками. Эти отростки переплетались меж собой, обеспечивая полную твердость хвоста в полете. Хвост в главном опускался и подымался, и только передняя его часть, свободная от «плетенки», могла двигаться на лево и на право. В полете хвост служил рулем: его твердость была нужна при неожиданных сменах направления, а функцию управляющий лопасти игралась кожистая ромбовидная складка на кончике.
Активный полет птерозавров был вероятен только при достижении ими довольно высочайшего уровня метаболизма, а это — аргумент в пользу их теплокровности. Доказательство этого — наличие густого волосяного покрова на теле и крыльях, который предотвращал утрату метаболического тепла, ведь за счет летательной перепонки площадь коже пресмыкающихся увеличивалась, а означает, увеличивался и расход тепла. У рамфоринхов мех был коротким — 2—3 мм, а сордес носил шубку шестимиллиметровой толщины. Теплокровность давала очередное преимущество птерозаврам. Вдыхаемый ими воздух грелся и подавался в необъятные воздушные мешки, занимавшие полости трубчатых и других костей, включая позвонки. Это еще более увеличивало их воздушную «плавучесть».
Будучи прибрежно-морскими охотниками за рыбой, птерозавры проводили над водоемами огромную часть времени. Садились ли они на воду и отлично ли плавали? Сейчас в этом не колеблются. Другой вопрос: могли ли они глубоко нырять за рыбой наподобие современных веслоногих птиц? Это навряд ли, беря во внимание, что крылья птерозавров, в отличие от птичьих, стопроцентно не складывались, и растопыренные фронтальные конечности с натянутой летательной перепонкой очень тормозили движение птерозавров в воде, использовать же крылья как органы подводного движения было нереально. Более того, птерозавры не могли нырять сколько-либо глубоко из-за малого удельного веса, виной чему их полые кости. По последней мере у неких ящеров меж пальцами стоп имелась перепонка, как у современных водоплавающих. Возможно, они работали лапами, отдыхая на поверхности воды, а чтоб взлететь — выплывали на гребень волны.
Кецалькоатль, Северная Америка, 65,5 миллиона годов назад
Птерозавры из семейства аждархид безраздельно властвовали в воздушном пространстве Земли в конце мелового периода. Входившие в это семейство кецалькоатли были самыми последними представителями летающих ящеров и самыми циклопическими. Размах их крыльев составлял 10 метров, шейка была длиной три метра, а череп — два метра. Благодаря полым костям ящер весил всего 130 кг. Все же кажется неописуемым, что такое огромное животное подымалось в воздух и планировало, неясно также, как оно отдыхало, передвигалось по земле и охотилось. Кецалькоатли обитали в глубине континента и, возможно, поправлялись пресноводной рыбой, маленькими пресмыкающимися и млекопитающими.
В юрском периоде появились новые семейства птерозавров — птеродактилоиды, которые в течение 30 миллионов лет соперничали с старыми и в конечном итоге вытеснили их. Не считая птеродактиля, птеранодона и орнитохейра в юрском и меловом периодах Землю населяли еще два 10-ка видов, типичных и специализированных для разных экологических задач. Механизм полета у их был другой: рамфоринхоиды летали более маневренно, используя хвост как балансир при поворотах, птеродактилоиды больше планировали. Видимо, с конфигурацией метода полета и связаны главные конфигурации их анатомии. Птерозавры последнего поколения располагали более совершенным дыхательным аппаратом, маленьким хвостом, также системой, еще больше увеличивавшей твердость позвоночника: длинноватой шейкой со сросшимися в необыкновенную кость фронтальными позвонками (нотариум) и сложным крестцом из 6—10 позвонков. У больших птерозавров отсутствовала нижняя часть летательной перепонки — уропатагиум, и задний край брахиопатагиума крепился к костному тяжу на конце хвоста, образованному переделанными хвостовыми позвонками. Подъем и опускание хвоста изменяли угол наклона задней части брахиопатагиума, который мог работать как «закрылки», гасящие скорость во время приземления.
Броским представителем нового типа птерозавров стал птеранодон, обитавший в морских проливах и на океанских берегах Американского материка. При семиметровом размахе крыльев весил этот ящер всего 16,6 килограмма. Развивая наивысшую скорость 50 км/ч, он планировал лучше, чем современные альбатросы, благодаря длинноватым узеньким крыльям и удерживался на лету при восходящем потоке скоростью всего 3,6 км/ч.
К середине мелового периода, 90 миллионов годов назад, обилие птерозавров уменьшилось, и на Земле осталось единственное семейство аждархид. Оно состояло из очень больших особей, в особенности к концу собственного господства. Летающих гигантов такового размера Земля не знала ни до их, ни после. Беззубые, длинношеие пресмыкающиеся безраздельно царствовали в прибрежных районах Лавразии и Гондваны в течение следующих 25 миллионов лет. Последние из аждархид — кецалькоатль, хацегоптерикс и арамбургиана — достигнули колоссальных размеров. Размах крыльев кецалькоатля достигал 10 метров, хацегоптерикса — 12 метров. Когда в 1971 году кости кецалькоатля нашли на местности Техаса, ученые усомнились в его возможности летать. Загадку удалось разрешить при помощи опыта, создав модели ящера в истинную величину. Ученые потерпели огромное количество неудач, пока методом проб и ошибок не усовершенствовали конструкцию механического птерозавра так, что он сумел без помощи других планировать. Наружность кецалькоатля была более выдающаяся, чем его размеры, почти во всем благодаря очень длинноватой шейке. Представьте для себя шейный позвонок 60 см длиной, а их у ящера было три, плюс еще 6 позвонков чуток наименьшего размера. Чему служила такая большая шейка? Одно время задумывались, по аналогии с современными длинношеими грифами, что кецалькоатли поправлялись падалью, а именно трупами динозавров. Южноамериканский палеонтолог Ван Лэнгстон считал, что дело в моллюсках и членистоногих, которых комфортно добывать кончиками пинцетообразных челюстей, зондируя грунт на речном либо озерном мелководье. Шейка этих птерозавров, но, не была настолько подвижной, как у грифов, что делает обе догадки непонятными. Более правдоподобна мысль русского палеонтолога Льва Несова — первооткрывателя аждархид, считавшего их рыбоядными. Большая длина шейки позволяла огромным ящерам длительно лететь на маленький «охотничьей» высоте, касаясь воды концами сомкнутых челюстей и держа туловище достаточно далековато от поверхности.
Сопоставление крыла летучей мыши (А) и птерозавра (Б)
1 — брахиопатагиум
2 — пропатагиум
3 — уропатагиум
4 — 5 пальцев кисти
5 — удлиненный 4-ый палец кисти
6 — птероид
7 — актинофибрилы
Существует несколько неразрешенных вопросов, относящихся к обоим подотрядам птерозавров. Один из более спорных: могли ли летающие ящеры передвигаться по земле и если могли, то как? Длительное время задумывались, что, оказавшись на земле, птерозавры становились совсем немощными, они лежали на брюхе и продвигались вперед за счет пропульсивных движений задних конечностей наподобие современных пингвинов и тюленей. Но, вероятнее всего, это не так, и птерозавры могли передвигаться по земле достаточно отлично, остается, но, неясным, как конкретно: используя все четыре конечности, другими словами ноги и локти, либо только ноги?
Об стиле жизни и поведении птерозавров можно только догадываться, делая упор на аналогии с летучими мышами и современными прибрежными птицами вроде олуш и фрегатов. С этой точки зрения летающие ящеры, возможно, жили большенными колониями и обладали сложным половым поведением, о чем свидетельствуют костные гребни на черепах самцов и самок. Гребни самцов были отлично развиты и многообразны по форме, в супружеский период они служили сигналами для самок совершать выбор, также сдерживали злость других самцов.
Птерозаврам причисляли некие ископаемые яичка пресмыкающихся начиная с середины XIX века, но исключительно в 2004 году появились 1-ые достоверные находки из Китая и Аргентины. Сейчас нет колебаний в том, что эти странноватые животные откладывали яичка, как другие пресмыкающиеся и птицы. Яичко птерозавра покрывала не известковая скорлупа, а кожистая оболочка, как у современных черепах. Это разъясняет, почему находок так не достаточно — ведь для их сохранения требуются только подходящие условия. Скелет зародыша в яичке из Китая уже фактически сформирован, означает, детеныши рождались активными и скоро после вылупления начинали питаться без помощи других. Как птерозаврам была свойственна родительская забота о детенышах, можно только догадываться. По последней мере некие птеродактилоиды могли вскармливать еще не летающих детенышей полупереваренной едой, хранившейся у их в горловом мешке, — найдено несколько отпечатков этого органа.
Сейчас понятно, что птерозавры были высокоорганизованными и очень различными животными, господствовавшими в воздухе огромную часть мезозойской эпохи. Почему же количество их видов сокращалось в протяжении мелового периода? Одна из вероятных обстоятельств — конкурентность с птицами, которые в то время уже были многочисленны. Из 16 семейств птерозавров осталось только одно, состоящее из реальных гигантов. Они планировали над прибрежными водами океанов и морей в особо подходящих погодных критериях. Реальную конкурентнсть в воздухе им могли составить только большие океанические птицы, но время их еще не пришло — эти птицы появились спустя миллионы лет после исчезновения последних птерозавров. Гигантов загубили не птицы, а узенькие рамки их стиля жизни. Глобальное похолодание климата 65 миллионов годов назад привело к резкому ухудшению погодных критерий, появлению нередких штормов, ливней, сокращению теплых восходящих потоков воздуха над океаном. Последние птерозавры оказались очень уязвимыми для таких конфигураций и пропали.
Александр Аверьянов
