Nowe ustalenia z analiz skamieniałości 3D pokazują, że pterozaury miały różnorodne style lotu, a adaptacje kości wskazywały na zdolność trzepotania lub szybowania.
Od dawna toczy się debata na temat tego, czy największe pterozaury potrafiły latać. Jednakże analiza „niezwykłych” i „rzadkich” trójwymiarowych skamieniałości dwóch różnych wielkopostaciowych pterozaurów azhdarchoidalnych gatunekw tym jeden nowo odkryty, skłonił naukowców do postawienia hipotezy, że olbrzymy te nie tylko potrafiły latać, ale także wykazywały różnorodne style lotu.
Badania prowadzone przez ekspertów z Uniwersytetu Michigan w USA, Urzędu ds. Zasobów Naturalnych i Uniwersytetu Yarmouk w Jordanii oraz Saudyjskiej Służby Geologicznej w Arabia Saudyjskapokazuje, że niektóre gatunki pterozaurów latały, machając skrzydłami, podczas gdy inne szybowały niczym sępy.
Ich artykuł, opublikowany w Journal of Paleontologii Kręgowców, szczegółowo opisuje, w jaki sposób te skamieliny – które pochodzą z najpóźniejszych czasów Kreda okresu (około 72–66 milionów lat temu) – zostały wyjątkowo trójwymiarowo zachowane w dwóch różnych miejscach, które chronią środowisko przybrzeżne na obrzeżach Afro-Arabii, starożytnego obszaru obejmującego zarówno Afrykę, jak i Półwysep Arabski.
Wnioski ze skanu CT dotyczące lotu pterozaurów
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. Jest 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”.
Porównawcze mechanizmy lotu u pterozaurów
Nowo zebrane okazy znanego już gigantycznego pterozaura, Arambourgiania philadelphiaepotwierdź jego 10-metrową rozpiętość skrzydeł i podaj pierwsze szczegóły dotyczące 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).
Drugi analizowany okaz był nowym w nauce Inabtanin Alarabiaktóry 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.
Inabtanina jest jednym z najbardziej kompletnych pterozaurów, jakie kiedykolwiek odnaleziono w Afro-Arabii, a tomografia komputerowa ujawniła, że struktura jego kości lotnych była zupełnie inna od struktury Arambourgiania.
Wnętrze kości lotek zostało przecięte układem rozpórek odpowiadających tym, które można znaleźć w kościach skrzydeł współczesnych trzepoczących ptaków.
Oznacza to, że został przystosowany do wytrzymania obciążeń zginających związanych z lotem trzepoczącym, a zatem jest prawdopodobne Inabtanina poleciał w ten sposób – choć nie wyklucza to okazjonalnego stosowania także innych stylów lotu.
„Rozpórki znalezione w Inabtanina fajnie było to zobaczyć, choć nie było to niczym niezwykłym” – mówi dr Rosenbach.
„Grzbiety w Arambourgiania były zupełnie nieoczekiwane, na początku nie byliśmy pewni, co widzimy!
„Możliwość zobaczenia pełnego modelu 3D Arambourgiania kość ramienna pokryta spiralnymi krawędziami była po prostu ekscytująca”.
Konsekwencje różnorodności stylów lotu
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 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 otwarty ocean.”
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 reakcje na siły mechaniczne działające na skrzydła pterozaurów podczas lotu”.
Przyszłe kierunki badań nad lotami
Podsumowując, dr Rosenbach stwierdza: „Pterozaury były najwcześniejsze i największe kręgowce ewoluować do lotu z napędem, ale są jedyną dużą grupą Volant, która wymarła.
„Dotychczasowe próby zrozumienia ich mechaniki lotu opierały się na zasadach aerodynamiki i analogii z istniejącymi ptakami i nietoperzami.
„To badanie zapewnia ramy do 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”.
Odniesienie: „Nowe szczątki pterozaurów z późnej kredy Afro-Arabii zapewniają wgląd w zdolność lotu dużych pterozaurów” Kierstin L. Rosenbach, Danielle M. Goodvin, Mohammed G. Albshysh, Hassan A. Azzam, Ahmad A. Smadi, Hakam A. Mustafa, Iyad SA Zalmout i Jeffrey A. Wilson Mantilla, 5 września 2024 r., Journal of Paleontologii Kręgowców.
DOI: 10.1080/02724634.2024.2385068
