Paleontolodzy odkryli, że wydajna mobilność naziemna umożliwiła starożytnym pterozaurom ewolucję do gigantycznych rozmiarów, przejście z trybu życia na drzewach do trybu życia naziemnego i przyjęcie unikalnych strategii żywienia.
Paleontolodzy z Centrum Paleobiologii i Ewolucji Biosfery Uniwersytetu w Leicester zidentyfikowali adaptacje ewolucyjne, które pozwoliły starożytnym pterozaurom urosnąć do ogromnych rozmiarów. Odkryli, że umiejętność sprawnego chodzenia po ziemi odgrywa kluczową rolę w określaniu wielkości, jaką mogą urosnąć największe latające zwierzęta, a rozpiętość skrzydeł niektórych z nich sięga nawet 10 metrów.
Lądowe adaptacje pterozaurów
W badaniu opublikowanym niedawno w Aktualna biologiazespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu w Leicester zbadał dłonie i stopy pterozaurów z całego świata i na przestrzeni całej historii ich ewolucji.
Odkryli zaskakujący poziom zmienności podobny do obserwowanego u żywych ptaków. Odkrycie to wskazuje, że życie pterozaurów nie ograniczało się do życia na niebie, ale przystosowało się także do różnorodnych trybów życia na lądzie, począwszy od wspinania się po drzewach we wczesnych latach gatunek do bardziej naziemnego stylu życia w późniejszych latach.
Różnorodność stylu życia pterozaurów
Ewolucja pterozaurów, pierwszego prawdziwego latającego kręgowceprezentuje niektóre z najbardziej niezwykłych adaptacji w historii życia. Chociaż te stworzenia są najbardziej znane ze swojej zdolności do szybowania po prehistorycznym niebie Mezozoik (252–66 milionów lat temu) nowe badanie ujawniło zaskakująco wysoki stopień różnorodności miejsca i sposobu życia pterozaurów, gdy nie przebywały w powietrzu.
„Wczesne pterozaury były wysoce wyspecjalizowane we wspinaniu się, a ich ręce i stopy uległy ekstremalnym modyfikacjom, podobnym do tych, które można znaleźć u wspinających się jaszczurek i ptaków, takich jak dzisiejsze dzięcioły. Przylgnięcie opuszkami palców do pionowych powierzchni przez długi czas jest ciężką pracą — jest o wiele łatwiejsze w przypadku małych, lekkich zwierząt” – wyjaśnia główny autor Robert Smyth, doktorant w Centrum Paleobiologii i Ewolucji Biosfery (Szkoła Geografii, Geologii i Środowiska na Uniwersytecie w Leicester).
Zmiany w mobilności i rozmiarze pterozaurów
Te wczesne pterozaury prawdopodobnie występowały wyłącznie w siedliskach nadrzewnych i w związku z tym miały małe rozmiary ciała. Jednak w okresie Środka nastąpiła poważna zmiana ewolucyjna jurajski okres, kiedy dłonie i stopy pterozaurów zmieniły się i zaczęły bardziej przypominać dłonie i stopy zwierząt lądowych. Te adaptacje do ruchu naziemnego otworzyły nowe możliwości ekologiczne, prowadząc do szerokiej gamy strategii żywieniowych. Wolność od ograniczeń wielkości narzuconych przez życie w pionie pozwoliła niektórym pterozaurom ewoluować do gigantycznych rozmiarów z rozpiętością skrzydeł dochodzącą do 10 metrów.
Współautor, dr David Unwin z Uniwersytetu w Leicester, dodał: „U wczesnych pterozaurów tylne kończyny były połączone błoną lotną, co poważnie utrudniało chodzenie i bieganie. U późniejszych, bardziej zaawansowanych pterozaurów, błona ta została oddzielona wzdłuż linii środkowej, umożliwiając niezależny ruch każdej tylnej kończyny. Była to kluczowa innowacja, która w połączeniu ze zmianami w dłoniach i stopach znacznie poprawiła mobilność pterozaurów na ziemi.
„Uwolnione od ograniczeń związanych ze wspinaczką te późniejsze pterozaury mogły urosnąć do ogromnych rozmiarów, a niektóre gatunki stały się prawdziwymi gigantami mezozoiku”.
Adaptacje gruntu i nisze ekologiczne
Szczegóły dłoni i stóp są wyraźną wskazówką. U wczesnych pterozaurów kości u nasady palców rąk i nóg były stosunkowo krótkie, natomiast te znajdujące się dalej od ciała były znacznie wydłużone i zakończone dużymi, zakrzywionymi pazurami – łącznie te modyfikacje zapewniały mocny chwyt – idealny do wspinaczki. Z drugiej strony, później bardziej zaawansowane pterozaury wykazywały odwrotny wzór: kości u podstawy ich palców u rąk i nóg były znacznie dłuższe, podczas gdy te bliżej końcówek były krótsze. Ich pazury były również bardziej płaskie i mniej zakrzywione, co sugerowało, że były lepiej przystosowane do chodzenia niż do wspinania się.
Smyth dodał: „Odkrycia te podkreślają potrzebę zbadania wszystkich aspektów poruszania się pterozaurów, a nie tylko lotu, aby w pełni zrozumieć ich ewolucję. To, że pterozaury potrafiły latać, to tylko część ich historii. Badając, jak żyły na drzewach i na ziemi, możemy zacząć rozumieć rolę, jaką odgrywały w starożytnych ekosystemach”.
Kiedy pterozaury przybyły na ziemię, była ona już zamieszkana przez szeroką gamę zwierząt, w tym dinozaury i wiele innych gadów. Pterozaury sprytnie unikały konkurencji z tymi ustalonymi grupami, wykorzystując nisze ekologiczne, które wymagały zarówno umiejętności latania, jak i chodzenia. Skutkowało to dziwacznymi strategiami karmienia, takimi jak wyewoluowanie setek drobnych zębów przypominających igły, które były używane do karmienia przez filtr. Ta niezwykła cecha, przypominająca sposób żywienia współczesnych flamingów, pojawiła się co najmniej 120 milionów lat przed ewolucją pierwszych flamingów.
Odniesienie: „Mapy morfologii dłoni i stóp inwazji środowisk lądowych przez pterozaury w środkowym mezozoiku” Roberta SH Smytha, Brenta H. Breithaupta, Richarda J. Butlera, Petera L. Falkinghama i Davida M. Unwina, 4 października 2024 r., Aktualna biologia.
DOI: 10.1016/j.cub.2024.09.014
