„Niektóre pterozaury trzepotały, inne szybowały” – nowe badania potwierdzają zdolność tych podniebnych gigantów do lotu

Nowe badania pokazują, że niektóre gatunki pterozaurów latały, machając skrzydłami, podczas gdy inne szybowały jak sępy opublikowany w Journal of Paleontologii Kręgowców.

Od dawna debatowano, czy największe pterozaury w ogóle potrafiły latać.

Jednakże „niezwykłe” i „rzadkie” trójwymiarowe skamieliny dwóch różnych gatunków pterozaurów azhdarchoidalnych o dużych ciałach – w tym jednego nowego dla nauki – umożliwiły naukowcom postawienie hipotezy, że nie tylko największe pterozaury mogły wzbić się w powietrze, ale także ich styl lotu też może się różnić.

Za nowymi odkryciami stoją eksperci z Uniwersytetu Michigan w USA; Urząd ds. Zasobów Naturalnych i Uniwersytet Yarmouk w Jordanii; oraz Saudi Geological Survey w Arabii Saudyjskiej.

W artykule szczegółowo opisano, w jaki sposób te skamieniałości – pochodzące z ostatniej kredy (około 72–66 milionów lat temu) – zachowały się w zadziwiający sposób trójwymiarowo w dwóch różnych miejscach, które chronią środowisko przybrzeżne na obrzeżach Afro-Arabii, starożytny ląd obejmujący Afrykę i Półwysep Arabski.

Zespół badawczy wykorzystał tomografię komputerową o wysokiej rozdzielczości (CT), aby następnie przeanalizować wewnętrzną strukturę kości skrzydeł.

„Zespół wykopaliskowy był niezwykle zaskoczony, gdy znalazł trójwymiarowo zachowane kości pterozaura. To bardzo rzadkie zjawisko” – wyjaśnia główny autor, dr Kierstin Rosenbach z Wydziału Nauk o Ziemi i Środowisku Uniwersytetu Michigan.

„Ponieważ kości pterozaura są puste, są bardzo delikatne i częściej można je znaleźć spłaszczone jak naleśnik, jeśli w ogóle się je zachowa.

„Ponieważ konserwacja 3D jest tak rzadka, nie mamy zbyt wielu informacji na temat tego, jak kości pterozaura wyglądają od wewnątrz, dlatego chciałem je przeskanować tomografią komputerową.

„Było całkowicie możliwe, że w środku nic się nie zachowało lub że tomograf komputerowy nie był wystarczająco czuły, aby odróżnić skamieniałą tkankę kostną od otaczającej ją macierzy”.

Na szczęście to, co odkrył zespół, było „niezwykłe” ze względu na „ekscytujące struktury wewnętrzne nie tylko zachowane, ale także widoczne w tomografie komputerowym”.

Skany CT ujawniają, że jeden szybuje, drugi trzepocze

Nowo zebrane okazy znanego już olbrzymiego pterozaura Arambourgiania philadelphiae potwierdzają jego 10-metrową rozpiętość skrzydeł i dostarczają pierwszych szczegółów dotyczących budowy kości. Obrazy tomografii komputerowej ujawniły, że wnętrze kości ramiennej, która jest pusta, zawiera szereg wyrostków, które spiralnie w górę i w dół kości.

Przypomina to struktury we wnętrzu kości skrzydeł sępów. Przypuszcza się, że spiralne grzbiety są odporne na obciążenia skrętne związane ze szybowaniem (trwały lot z napędem wymagający trzepotania podczas startu i konserwacji).

Drugim analizowanym okazem był nowy w nauce Inabtanin alarabia, który miał pięciometrową rozpiętość skrzydeł. Zespół nazwał go na cześć miejsca, w którym go wykopano — w pobliżu dużego wzgórza w kolorze winogron, zwanego Tal Inab. Nazwa rodzajowa łączy w sobie arabskie słowa „inab” oznaczające winogrona i „tanin” oznaczające smoka. „Alarabia” odnosi się do Półwyspu Arabskiego.

Inabtanin to jeden z najbardziej kompletnych pterozaurów, jakie kiedykolwiek odnaleziono w Afro-Arabii, a tomografia komputerowa wykazała, że ​​struktura jego kości lotnych jest zupełnie inna niż u Arambourgiani.

Wnętrze kości lotek zostało przecięte układem rozpórek przypominających te, które można znaleźć w kościach skrzydeł współczesnych trzepoczących ptaków.

Oznacza to, że został przystosowany do wytrzymania obciążeń zginających związanych z lotem trzepoczącym, dlatego jest prawdopodobne, że Inabtanin leciał w ten sposób – chociaż nie wyklucza to okazjonalnego stosowania także innych stylów lotu.

„Rozpórki znalezione w Inabtaninie były fajne, choć nie niezwykłe” – mówi dr Rosenbach. „Wyrostki w Arambourgiani były zupełnie nieoczekiwane, na początku nie byliśmy pewni, co widzimy. Możliwość zobaczenia pełnego modelu 3D kości ramiennej Arambourgianii pokrytej spiralnymi wyrostkami była po prostu ekscytująca”.

Co wyjaśnia tę różnicę?

Odkrycie różnorodnych stylów lotu u pterozaurów różnej wielkości jest „ekscytujące” – stwierdzają eksperci, ponieważ otwiera okno na życie tych zwierząt. Rodzi również interesujące pytania, na przykład w jakim stopniu styl lotu jest skorelowany z rozmiarem ciała i który styl lotu jest bardziej powszechny wśród pterozaurów.

„Istnieją tak ograniczone informacje na temat wewnętrznej struktury kości pterozaurów na przestrzeni wieków, że trudno z całą pewnością stwierdzić, który styl lotu był pierwszy” – dodaje dr Rosenbach. „Jeśli przyjrzymy się innym grupom latających kręgowców, ptakom i nietoperzom, zobaczymy, że trzepotanie jest zdecydowanie najczęstszym zachowaniem podczas lotu. Nawet ptaki, które szybują lub szybują, wymagają pewnego trzepotania, aby wzbić się w powietrze i utrzymać lot.

„To prowadzi mnie do przekonania, że ​​lot trzepoczący jest warunkiem domyślnym i że zachowanie podczas szybowania być może ewoluowałoby później, gdyby było korzystne dla populacji pterozaurów w określonym środowisku; w tym przypadku na otwartym oceanie”.

Współautor profesor Jeff Wilson Mantilla, kustosz Muzeum Paleontologii w Michigan, oraz dr Iyad Zalmout z Saudyjskiej Służby Geologicznej znaleźli te okazy w 2007 roku na stanowiskach na północy i południu Jordanii.

Profesor Jeff Wilson Mantilla twierdzi, że „odchyłki prawdopodobnie odzwierciedlają reakcję na siły mechaniczne działające na skrzydła pterozaurów podczas lotu”.

Umożliwienie dalszych badań lotu kręgowców

Podsumowując, dr Rosenbach stwierdza: „Pterozaury były najwcześniejszymi i największymi kręgowcami, które wyewoluowały lot z napędem, ale są jedyną większą grupą ochotników, która wyginęła. Dotychczasowe próby zrozumienia ich mechaniki lotu opierały się na zasadach aerodynamiki i analogii z istniejące ptaki i nietoperze.

„To badanie zapewnia ramy dla dalszych badań korelacji między wewnętrzną strukturą kości a zdolnością do lotu i zachowaniem i, miejmy nadzieję, doprowadzi do szerszego pobierania próbek struktury kości lotu okazów pterozaurów”.